Lograr la seguridad alimentaria junto con la sostenibilidad ambiental requiere altos rendimientos con una menor demanda de recursos de riego para los sistemas de producción de arroz. El objetivo de la presente investigación fue identificar rasgos y germoplasmas para programas de mejoramiento de arroz que apunten a una producción de granos efectiva (EGP) bajo sistemas de campo no inundados donde el cultivo puede estar sujeto a estrés hídrico intermitente a lo largo de la temporada de crecimiento. Un panel de 15 cultivares fue evaluado durante tres años en relación con rasgos fenológicos y agronómicos bajo cuatro niveles de humedad del suelo que van desde la capacidad de campo (29% de contenido volumétrico de agua; VWC) hasta justo por encima del punto de marchitamiento (16% VWC) utilizando riego por goteo subsuperficial. Se aplicó un promedio de 690 ha-mm ha de agua para el tratamiento de 30% VWC en comparación con 360 ha-mm ha para el tratamiento de 14% VWC. El contenido promedio de humedad del suelo influyó en varios rasgos, incluida la calidad del grano. El análisis de regresión identificó seis rasgos que explicaban el 35% de la variabilidad fenotípica de EGP. Se encontró que cuatro variedades (PI 312777, Francis, Zhe 733 y Mars) poseían pendientes significativas para 10 o más rasgos que responden a un rango de niveles de humedad del suelo, lo que indica que podrían ser prometedoras para futuros programas de mejoramiento de arroz. Además, basándose en las respuestas contrastantes de cuatro cultivares parentales, se identificaron dos poblaciones de mapeo como recursos genéticos potenciales para identificar nuevos loci/genes de rasgos cuantitativos para mejorar la EGP de variedades de arroz.