Abstract The future economic and agricultural sustainability of semiarid western Nebraska will largely depend on more efficient utilization of the declining groundwater resources. The scope of this research was to evaluate the maize hybrid yield, water productivity (WP; i.e. grain yield produced per unit of water consumed), and irrigation water productivity (IWP; i.e. increase in grain yield per unit of irrigation water applied) across a range of semiarid climatic conditions (i.e. drought, normal, and wet) and irrigation treatments. Total of 13 maize hybrids were evaluated under full irrigation (FI), deficit irrigation (DI, receiving ~50% less irrigation water than FI), and dryland (DRY; rainfall only) at the University of Nebraska-Lincoln Brule Water Laboratory near Brule, Nebraska, in 2011 and 2012 and Bayer’s Gothenburg Water Utilization Learning Center near Gothenburg, Nebraska, in 2010 and 2011 (i.e. four site-years). Compared to FI, DI caused yield reduction of as much as 33% in a dry, 11% in a normal, and 2% in a wet year, resulting in consequently 22–47% improvement in IWP. Depending on site-year and irrigation level, a difference of up to 7.2 t ha-1, 3.6 kg m-3, and 5.9 kg m-3 was observed in yield, WP, and IWP, respectively, as a consequence of hybrid selection, with few top-performing hybrids yielding similarly under DI and FI in a normal and/or wet year. This study highlights the impact hybrid selection and DI have on crop water productivity (WP) and IWP as well as provides insight into strategies that can maintain productivity and profitability in water limited environments.

中文翻译：

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内布拉斯加州西部半干旱地区玉米杂交选择对亏缺灌溉水生产力的影响

摘要 内布拉斯加州西部半干旱地区未来的经济和农业可持续性在很大程度上取决于更有效地利用不断减少的地下水资源。本研究的范围是评估玉米杂交产量、水生产力（WP；即每单位用水产生的粮食产量）和灌溉水生产力（IWP；即每单位灌溉水增加的粮食产量）。半干旱气候条件（即干旱、正常和潮湿）和灌溉处理的范围。在布鲁勒附近的内布拉斯加大学林肯布鲁尔水实验室，在全灌溉 (FI)、亏缺灌溉 (DI，接收的灌溉水比 FI 少约 50%) 和旱地 (干燥；仅降雨) 下对总共 13 种玉米杂交种进行了评估, 内布拉斯加州, 2011 年和 2012 年以及 2010 年和 2011 年（即四个站点年）在内布拉斯加州哥德堡附近的拜耳哥德堡水资源利用学习中心。与 FI 相比，DI 导致干旱年产量减少多达 33%，正常年份减少 11%，湿润年份减少 2%，从而导致 IWP 提高 22-47%。根据地点年份和灌溉水平，由于杂交选择，在产量、WP 和 IWP 方面观察到的差异分别高达 7.2 t ha-1、3.6 kg m-3 和 5.9 kg m-3 ，在正常和/或潮湿年份中，在 DI 和 FI 下几乎没有表现最佳的杂交品种。本研究强调了杂交选择和 DI 对作物水分生产力 (WP) 和 IWP 的影响，并提供了有关在水资源有限的环境中保持生产力和盈利能力的策略的见解。2010 年和 2011 年（即四个站点年）。与 FI 相比，DI 导致干旱年产量减少多达 33%，正常年份减少 11%，湿润年份减少 2%，从而导致 IWP 提高 22-47%。根据地点年份和灌溉水平，由于杂交选择，在产量、WP 和 IWP 方面观察到的差异分别高达 7.2 t ha-1、3.6 kg m-3 和 5.9 kg m-3 ，在正常和/或潮湿年份中，在 DI 和 FI 下几乎没有表现最佳的杂交品种。本研究强调了杂交选择和 DI 对作物水分生产力 (WP) 和 IWP 的影响，并提供了有关在水资源有限的环境中保持生产力和盈利能力的策略的见解。2010 年和 2011 年（即四个站点年）。与 FI 相比，DI 导致干旱年产量减少多达 33%，正常年份减少 11%，湿润年份减少 2%，从而导致 IWP 提高 22-47%。根据地点年份和灌溉水平，由于杂交选择，在产量、WP 和 IWP 方面观察到的差异分别高达 7.2 t ha-1、3.6 kg m-3 和 5.9 kg m-3 ，在正常和/或潮湿年份中，在 DI 和 FI 下几乎没有表现最佳的杂交品种。本研究强调了杂交选择和 DI 对作物水分生产力 (WP) 和 IWP 的影响，并提供了有关在水资源有限的环境中保持生产力和盈利能力的策略的见解。雨年增加 2%，从而导致 IWP 提高 22-47%。根据地点年份和灌溉水平，由于杂交选择，在产量、WP 和 IWP 方面观察到的差异分别高达 7.2 t ha-1、3.6 kg m-3 和 5.9 kg m-3 ，在正常和/或潮湿年份中，在 DI 和 FI 下几乎没有表现最佳的杂交品种。本研究强调了杂交选择和 DI 对作物水分生产力 (WP) 和 IWP 的影响，并提供了有关在水资源有限的环境中保持生产力和盈利能力的策略的见解。2%，从而导致 IWP 提高 22-47%。根据地点年份和灌溉水平，由于杂交选择，在产量、WP 和 IWP 方面观察到的差异分别高达 7.2 t ha-1、3.6 kg m-3 和 5.9 kg m-3 ，在正常和/或潮湿年份中，在 DI 和 FI 下几乎没有表现最佳的杂交品种。本研究强调了杂交选择和 DI 对作物水分生产力 (WP) 和 IWP 的影响，并提供了有关在水资源有限的环境中保持生产力和盈利能力的策略的见解。在正常和/或潮湿年份，在 DI 和 FI 下几乎没有表现最佳的杂交品种。本研究强调了杂交选择和 DI 对作物水分生产力 (WP) 和 IWP 的影响，并提供了有关在水资源有限的环境中保持生产力和盈利能力的策略的见解。在正常和/或潮湿年份，在 DI 和 FI 下几乎没有表现最佳的杂种产量相似。本研究强调了杂交选择和 DI 对作物水分生产力 (WP) 和 IWP 的影响，并提供了有关在水资源有限的环境中保持生产力和盈利能力的策略的见解。