Para evaluar la fiabilidad y sensibilidad de los métodos ópticos no invasivos para detectar los efectos tempranos de la deficiencia hídrica en el campo, analizamos la serie temporal de mediciones no invasivas obtenidas en una temporada seca en una colección representativa de genotipos de trigo cultivados en ensayos de campo de parcelas pequeñas, en variantes no irrigadas e irrigadas. A pesar de una deficiencia hídrica progresiva y una pérdida significativa de rendimiento, las mediciones indicaron cambios muy leves en el contenido de clorofila o cobertura del dosel. Esto correspondió bien a las diferencias insignificantes en los valores del índice de vegetación por diferencia normalizada de reflectancia espectral (NDVI). Por otro lado, identificamos la respuesta significativa y rápida de los datos de cinética de fluorescencia rápida después del inicio de la irrigación. El análisis de parámetros mostró que los efectos principales de la sequía estaban asociados con cambios en la amplitud de la fase I-P del transitorio OJIP, indicando cambios a nivel del fotosistema I y más allá. Los análisis estadísticos identificaron el parámetro integrativo índice de desempeño PI como el parámetro más sensible, que refleja bien las diferencias en las respuestas de los genotipos a la deficiencia hídrica. Nuestros resultados sugieren que centrarse en las funciones fotosintéticas detectadas por los registros rápidos de fluorescencia de clorofila puede proporcionar información más precisa sobre el nivel de estrés por sequía, en comparación con los datos estructurales obtenidos por mediciones de absorbancia o reflectancia.