W 1876 okoliczności rodzinne zmuszają Franciszka do powrotu i zajęcia się gospodarowaniem na dziedzicznej posiadłości Dubidze. Jako że nie miał on żadnej wiedzy na temat rolnictwa i pałał niechęcią do tej pracy, którą się musiał zająć z konieczności, początki były bardzo trudne. Dopiero z czasem dostrzegł w swoim gospodarstwie obiekt przyrodniczy, gdzie - korzystając ze swej fizyczno-chemicznej wiedzy -, przeprowadzał różnego rodzaju przemyślane doświadczenia związane z rolnictwem. W chwilach wolnych od zajęć gospodarskich czytał literaturę rolniczą, z czasem gromadząc znaczny jej zbiór. Czarnomski powoli doprowadził swoje gospodarstwo do rozkwitu, a on sam, już jako zapalony rolnik, dzielił się wynikami swoich doświadczeń z pracownikami okolicznych folwarków oraz z mieszkającymi w okolicy chłopami.