El impacto de la transformación digital en la sostenibilidad agrícola ha atraído una atención significativa, y los métodos empíricos están siendo ampliamente utilizados para proporcionar un marco científico para la investigación en este campo. Sin embargo, los indicadores de digitalización comúnmente utilizados basados en el método de entropía son propensos a distorsiones debido a valores atípicos y la influencia de factores de evaluación seleccionados. Sin embargo, los estudios empíricos a menudo pasan por alto la heterogeneidad en la medición de variables explicativas, lo que potencialmente produce estimaciones sesgadas. Este estudio aborda estas brechas construyendo un índice de digitalización basado en el reconocimiento de texto llamado Índice Baidu y empleando un modelo de panel dinámico para analizar sistemáticamente los efectos intertemporales de la digitalización en la sostenibilidad agrícola en 31 provincias chinas. Los principales hallazgos revelan que la digitalización no solo mejora directamente la sostenibilidad agrícola, sino que también ejerce efectos moderadores positivos a través de la producción agrícola, la estructura industrial y el progreso tecnológico. Críticamente, los resultados son ligeramente diferentes cuando las opciones son entre unidades absolutas y relativas para las emisiones de carbono agrícolas y la productividad total de factores verdes, resaltando la necesidad de marcos de medición estandarizados en futuras investigaciones. En la práctica, los responsables de políticas deberían priorizar la inversión en infraestructura digital rural y reducir la brecha digital causada por factores institucionales y tecnológicos. Este estudio proporciona tanto un marco analítico novedoso como ideas prácticas para avanzar en la agricultura sostenible en la era digital.