在研究方向上，适应“互联网+现代农业”的需求，学科群聚焦精准作业技术与系统、农情和农业资源遥感、农业空间信息获取与处理、农业信息服务与监测预警等优势研究方向，面向国际前沿技术和现代农业发展，重点发展农业传感器、农业物联网、农业定量遥感、农业资源遥感、农业监测预警、农业移动互联服务、农业信息技术标准等研究方向，集中突破一批原创性的农业信息获取、处理、分析和综合信息服务等的关键技术、核心产品和重大装备，整体研究水平达到国际先进。

　　项目实施以来，学科群在种业信息化技术与装备、寒地水稻智能催芽技术及设备等重点领域取得了重要技术突破和科技创新，并围绕产品化、系列化、品牌化开展技术成果转化应用，加快技术熟化、成果物化、产品细化，逐步构建了具有自主知识产权的系列化、配套化、标准化的技术产品体系。研发的软硬件产品在北京、内蒙古、山西、陕西、安徽、新疆、东北等地得到示范推广应用，共签订产业化合同200余项，合同额达5000万元，取得了良好的社会效益与环境效益；同时大幅降低了农业投入品的数量，降低了农业生产的灾害风险，提高了农业产量和农产品质量，提高了经济效益和生态效益，降低了爆发性灾害造成的损失，加快推进资源节约型、环境友好型社会建设，促进了经济发展与人口、资源、环境相协调。

　　作物高效用水学科群：

　　使水资源综合效益提高58%

　　作物高效用水学科群包括1个综合重点实验室、4个专业性重点实验室和3个科学观测实验站，主要是为了提高我国农业用水效率，缓解干旱缺水、保障粮食安全，促进作物高效用水领域相关学科发展。

　　学科群围绕国家和行业产业重大需求，科学估算了区域作物需水量、节水灌溉技术与装备适宜性、农田抗逆减灾、作物高效用水模式与标准等，为宏观决策提供了基础数据；围绕服务农业生产实际，研究提出了农田集雨与高效利用技术、节水灌溉技术与装备、作物抗逆减灾技术与产品、作物高效用水模式与标准等一批技术并在生产中进行了应用。

　　突破了旱作农业“集、蓄、保、提”共性关键技术，创造性地研制出“秋（夏）储冬保春用”核心技术，形成了旱区技术体系与模式，近3年累计应用2.13亿亩，新增粮食99.5亿公斤，新增产值200.3亿元。

　　创建了考虑生态的干旱内陆河流域水资源科学配置理论与调控方法，使水资源综合效益提高58.05%。开发了果树、温室蔬菜、膜下滴灌棉花等作物的节水调质高效灌溉综合技术体系，形成了9套主要作物节水调质高效生产技术标准。

　　节水技术新产品在宁夏固原市和陕北、渭北旱作农业区累计示范推广面积2470万亩，增产粮食57万吨，累计经济效益12亿元；研发的土壤扩蓄增容制剂及其施用技术在陕西、河南等地应用后，土壤贮水量增加20%~30%，亩减少灌溉用水50~100立方米。创建的黄土丘陵区红枣生态经济林高效用水综合技术模式，将红枣亩产（鲜重）由150公斤提高到1320公斤，被陕西省列入农民致富生态改善重点工程，推广应用16.4万亩，新增利润2.7亿元。