Будучи еще в должности помощника начальника станции, Иван Владимирович встретил Александру Васильевну Петрушину, дочь рабочего винокуренного завода, на которой вскоре женился. Приводим небольшую справку из семейной хроники Мичурина. Отвечая на запрос департамента земледелия, Мичурин 10 ноября 1911 г. пишет:

«Женат 28 августа 1874 г. на мещанке г. Козлова Александре Васильевне Петрушиной, родившейся в 1858 году. От этого брака имею двух детей: сына Николая, родившегося в 1876 г., и дочь Марию, родившуюся в 1877 г.».

Жена Мичурина, энергичная и небоящаяся тяжелого труда женщина, ее сестра, Анастасия Васильевна, а впоследствии дочь Мария Ивановна и племянница жены А. С. Платенкина (в замужестве Тихонова) составили новую семью Мичурина. Они были прекрасными помощниками великого естествоиспытателя и безропотно делили с ним изнурительный труд и все тяготы жизни в годы царизма:

Материальное положение Ивана Владимировича и Александры Васильевны в то время было самым плачевным. С потерей Мичуриным места помощника начальника станции молодые супруги испытывали крайнюю нужду, близкую к нищете. Но именно здесь-то и проявилась железная выдержка Мичурина.

Лелея с детства мечту о садоводстве, занимавшем все его помыслы, он становится на путь борьбы за ее осуществление. Еще в бытность свою помощником начальника станции Иван Владимирович изучил устройство телеграфных и сигнальных аппаратов, станционных часов, и теперь, чтобы хоть немного увеличить свой заработок, он открыл в городе, при своей квартире, часовую мастерскую.

Скромный конторщик и часовщик усиленно готовился к своей будущей деятельности естествоиспытателя.

И когда приходил редкий досуг, он использовал его для изучения географического распространения плодовых растений, изучения ботаники, для знакомства с каталогами лучших плодовых фирм мира.

Не имея ни земли, ни средств, ни времени, Мичурин, тем не менее, уже тогда знал наперечет сортимент плодовых растений в наиболее важных питомниках мира.

Особенно глубоко изучал Мичурин состояние отечественного садоводства, его сортимент, его нужды. Но чем глубже, чем детальнее изучал Мичурин наше русское садоводство, тем больше убеждался в его крайней отсталости, тем сильнее росло в нем желание посвятить себя делу его прогрессивного улучшения.

Оценивая состояние русского садоводства того времени, Мичурин писал впоследствии:

«В течение целых столетий не принималось почти никаких мер к его улучшению, в особенности, в средней и северной частях Европейской России».

Характерно то, что в России, вплоть до 1915 г. (когда впервые была учреждена кафедра по плодоводству в Петровской, ныне Сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева), не было ни одного высшего учебного заведения, которое готовило бы квалифицированных специалистов по садоводству.

Полнейший застой теоретической мысли, отсутствие разработанных приемов агротехники, исключительная бедность сортимента и полная безалаберность в его географическом распространении — все это было характерно для плодоводства царской России. Известно, что из всего громоздкого сортимента плодовых и ягодных растений только 20% имели действительную хозяйственную ценность, тогда как остальные 80% являлись лишь обременением для садов. Садоводство было мелким, раздробленным. Из общей площади садовых насаждений страны около 600 тыс. га более 3/4 садов имели площадь менее чем по 0,25 га.

В своих работах Мичурин так характеризует сортимент плодовых растений старой России:

«После тринадцати лет (с 1875 г.) всестороннего теоретического и практического изучения жизни растений и, в частности, дела садоводства и его нужд в местностях средней части России, после того как я объехал и осмотрел все выдающиеся в то время сады и садовые заведения, а также на основании личного испытания качеств и свойств сортов плодовых растений, годных для культуры в средней и северной частях быв. Европейской России, я в 1888 г. пришел к заключению о слишком низком уровне состояния нашего садоводства. Сортименты были крайне бедны и, кроме того, засорены различными полукультурными, а иногда и прямо дикими лесными деревьями. Из сносных сортов по продуктивности в то время повсюду фигурировали на первом плане среди яблонь — одни Антоновки, Боровинки, Скрижапели, Анисы, Грушовки и т. п.; среди груш — Бессемянка, Тонковетка, Лимонка; среди вишен — Владимирская и ее сеянцы; среди слив — сеянцы различных тернослив и терна... Среди груш совершенно не было зимних сортов. Что касается черешен, абрикосов, персиков и винограда, то эти виды плодовых растений только изредка встречались в оранжереях, о культуре же их в открытом грунте не было и помину».

Как теория, так и практика русского садоводства того времени нуждались в революционном преобразовании. Эту миссию смело взял на себя одинокий исследователь И. В. Мичурин. Уже в эти годы (1875—1877) Иван Владимирович задумывается над вопросом улучшения и пополнения сортимента плодовых растений средней и северной России.

Для постановки опытов И. В. Мичурин заарендовал за 3 руб. в месяц пустующую городскую усадьбу, площадью в 130 кв. саженей (Около 500 кв. метров) «с небольшой частью запущенного садика».

На этом клочке земли начиналось замечательное дело улучшения растений.

Начинается кипучая, восторженная, не знающая устали, полная самых смелых дерзаний, самых радужных надежд деятельность.

Здесь «я и проводил, — пишет Мичурин через 36 лет, — все свободные от занятий в конторе часы, затрачивая на приобретение растений и их семян те незначительные сбережения, которые старался экономить от своего жалованья из конторы, зачастую отказывая себе в самых необходимых расходах».

Однако па первых порах Мичурину пришлось испытать тяжелое разочарование, вызванное неопытностью, недостатком знаний.

«... при тогдашних моих слишком поверхностных знаниях предпринятого дела, — писал он много лет спустя, — казалось легко выполнимым, но затем, впоследствии, выяснилась вся тяжесть взятого мною на себя труда. Потребовалось глубокое изучение как жизни растений вообще, так в частности, и влияния разных климатических и почвенных факторов на разные формы строения организма каждого вида растений».

В течение последующих лет Мичурин с жадностью набрасывается на изучение русской и иностранной литературы по садоводству. Но в книгах того времени он встретился с поразительной нищетой науки об улучшении сортов плодовых растений.

Мичурин прямо отправился в зеленую лабораторию природы с тем, чтобы, как выразился академик Б. А. Келлер, «испытывая ее с редким талантом экспериментатора и наблюдал ее зорким глазом прирожденного натуралиста, во что бы то ни стало вырвать у нее ее «тайны».