徐光啟的親戚友鄰聞知這一新品種後，紛紛前來品嚐，還要求他介紹種植甘薯的經驗。徐光啟也認為這是救災度荒的最佳高產粗糧作物，應該在更大範圍內宣傳、推廣。於是，他編寫了《甘薯疏》一文，係統地總結了在上海試種甘薯的經驗，“疏”是分條說明的意思。在文章中，徐光啟詳細介紹了甘薯的種植時令、剪藤方法、生長特點、施肥技巧以及采收方法、食用方法、副食利用等方麵，概括了種植甘薯的若幹條好處。徐光啟苦口婆心地勸說：“農人之家，不可一歲不種。”“決可令天下無有餓人也！”《甘薯疏》問世後，流傳極廣，影響遍及日本、朝鮮等國。
甘薯引種成功，在徐光啟看來，是一個重大突破。他進一步預言，這種作物在黃河以北地區也大有發展前途。徐光啟認為，倘若在地窖中收藏薯秧，應比江南留種更方便。果然，18世紀中葉以後，黃河流域也普遍種植甘薯，證實了徐光啟的預言。
《甘薯疏》寫成後的第二年，徐光啟又寫了《蕪菁疏》。蕪菁，俗稱大頭菜，由於其產量高，也可以用作度荒作物。蕪菁性喜陰涼，原產中國北部和歐洲北部，明代以前隻限於在北方種植。《唐本草》等傳統農書認為，如果把蕪菁種在南方，不出兩三年就會退化變成白菜。徐光啟認為不能盲目相信古書，他離開京城的時候，特意帶了蕪菁的種子回鄉，準備在上海試著種植。可第一年長出來的蕪菁塊根很小，真的像白菜一樣。
徐光啟沒有灰心，經過仔細觀察，再參考自己以往的種植經驗，他找到了症結所在。原來，南方種蕪菁，結子多在芒種以後，正逢梅雨季節，日照不足，濕度大，影響光合作用。蕪菁籽生長不結實，先天不足，加上種植密，肥料少，難怪長出的塊根瘦小，外形像白菜了。針對這些問題，徐光啟對蕪菁作了改良，摘去一些蕪菁的花蕾，使田裏蕪菁開花結子的時間有先有後，這樣就總有一批蕪菁結子的時間能避開梅雨，可以結出壯實的種子。同時，他又對栽種方法進行了改進，稀種植，厚施肥，勤鬆土。這樣下來，蕪菁果然在南方栽種成功了，而且塊根越種越大，甚至大過小孩的頭，蕪菁便被人們稱為大頭菜了。徐光啟為了糾正古人的觀念，推廣自己的經驗，便寫了《蕪菁疏》。
甘薯北移成功，蕪菁南移成功，在短短兩三年間取得的這些成就，有力地駁斥了當時盛行的所謂任何地方生產的作物都是不可變動的保守觀念。徐光啟在文章中指出，各地有各種優良品種、高產作物，若能互相交流、廣泛種植，社會上就可以不必擔心食物不足，百姓也就不會餓死了。他認為，有些人局限於習慣和保守思想，動不動就搬出“風土不宜”的借口，反對農作物的推廣，這種言論“大傷民事”。徐光啟懇切地勸告農民切不可誤信傳聞，放棄利益。
除了試驗引進江南地區迫切需要的高產糧食作物外，徐光啟還嚐試著推廣種植有利於增加農民收入的經濟作物。他逢人便勸說他們種植女貞樹（又名冬青樹）、烏桕樹，認為女貞樹可用來采集白蠟，解決照明問題；烏桕樹可以榨油以作燃料，還可用於染發、造紙，極具經濟價值。而且，徐光啟尚且不滿足於已經做的這些，他還把探索的目光投向了棉花。
棉花是宋末元初才在我國推廣種植的經濟作物，種植棉花要求的技術性很強，沒有豐富的經驗，一般收成不佳。另一方麵，自從元代鬆江府人黃道婆向黎族人學習紡織技術並將之傳回家鄉後，上海地區的棉紡織業有了突飛猛進的發展。到了明代，鬆江府已成為全國棉紡織業中心之一，鬆江的棉布暢銷全國，甚至作為貢品獻給皇帝。這麼一來，市場上對棉花的需求量更大了，迫切需要增加棉花產量。鑒於此，徐光啟在自己試驗研究的基礎上，撰寫了《吉貝疏》。
吉貝是我國古人對棉花的稱呼。為了幫助農民掌握更好的技術，徐光啟把他的經驗編成了《吉貝疏》這本小冊子。他分析了當地的氣候特點、土壤條件，詢問了農民們植棉的情況，自己又動手進行耕作、鋤草。最後，徐光啟指出了棉花低產的四大原因：種子不佳，播種太密，施肥不足，鋤地不勤。為了讓農民更好理解、更易操作，他把棉花豐產的條件總結為通俗的口訣：“精撿核，早下種，除根短幹，稀料肥壅。”這些經驗為我國棉花栽培技術的提高和種植業的發展，作出了重要貢獻。
《甘薯疏》《蕪菁疏》和《吉貝疏》這三“疏”，是徐光啟在上海務農的心得與經驗總結，是他的學識與實踐能力的結晶。更為難能可貴的是，徐光啟並未染上當時知識分子的通病，為炫耀學問而將文章故意寫得深奧難懂，而是采用通俗易懂的形式，向農民宣傳科學知識，讓人易於、也樂於接受。這正是徐光啟的過人之處。後來，這三“疏”被徐光啟收入自己的農業巨著《農政全書》中，繼續發揮著它們的作用。