W latach 1970–1973 kierował Zakładem Intensyfikacji Produkcji na Łąkach i Pastwiskach, następnie do 1983 Pracownią Nawożenia Łąk i Pastwisk. W 1971 przedstawił rozprawę habilitacyjną i powołany został na stanowisko docenta, w 1977 uzyskał tytuł profesora nadzwyczajnego. Był członkiem Rady Naukowej Instytutu Melioracji i Użytków Zielonych oraz komitetu redakcyjnego wydawnictw instytutowych.
W pracy naukowej Leon Doboszyński zajmował się gospodarką na łąkach i pastwiskach, szczególnie racjonalizacją i intensyfikacją nawożenia. Praca doktorska stanowiła wynik kilkuletnich badań nad siewami mieszankowymi traw z motylkowatymi, w tym wpływu komonicy zwyczajnej na plony nasion traw i zawartość białka w trawach. Habilitację Doboszyński uzyskał na podstawie doświadczeń nad zestawami nawozów mineralnych (NPK – azotowych, fosforowych i potasowych) dla różnych łąk i pastwisk. Już po przejściu na emeryturę opracował wyniki własnych wieloletnich badań nad wartością karnolitu (soli kłodawskiej) w nawożeniu łąk i pastwisk, a także zajął się historią polskich badań naukowych w zakresie nawożenia użytków zielonych od czasów najdawniejszych po rok 1990 (dwie części ogłoszone w „Bibliotece Wiadomości Instytutu Melioracji i Użytków Zielonych”, 1993, nr 80;