Aumentar la productividad del agua y la energía en la agricultura puede contribuir a reducir la presión sobre la disponibilidad limitada de agua dulce y fuentes de energía no renovables. Los pastos perennes de bioenergía son eficientes desde una perspectiva hídrica y pueden permitir un sistema de cultivo de baja energía; sin embargo, la selección de cultivos y prácticas de cultivo para minimizar el cambio en el uso del suelo y maximizar las eficiencias en el uso de recursos siguen siendo una tarea desafiante en vista del desarrollo sostenible de la bioeconomía. El presente trabajo investigó el efecto del agua en el suelo en una plantación a largo plazo de (ssp.), un pasto perenne de bioenergía que promete mucho para áreas semiáridas del Mediterráneo. La plantación estaba en su decimotercer año después de establecerse y fue sometida a tres niveles de riego durante tres temporadas de crecimiento sucesivas. Los modelos de regresión entre el uso de agua del cultivo (CWU) y la productividad, la composición de biomasa, la energía e indicadores de agua mostraron diferentes curvas de predicción. Aumentar el CWU (de 230 a 920 mm) mejoró el rendimiento de biomasa seca (de 14,8 a 30,1 Mg/ha) y el valor neto de energía (de 257,6 a 511 GJ/ha). En el mismo rango de CWU, los cultivos sin riego mejoraron la eficiencia energética (de 99,8 a 58,5 GJ/ha), la productividad energética (de 5,6 a 3,4 Mg/GJ) y la productividad del agua (de 114,5 a 56,1 MJ/m) al reducir la huella hídrica (de 8,7 a 17,8 m3/GJ). La composición de biomasa también fue superior en los cultivos sin riego, ya que el valor de calentamiento inferior, los polisacáridos estructurales y la lignina detergente ácida eran más altos, mientras que las cenizas y los compuestos solubles eran más bajos. Los hallazgos actuales demostraron los buenos niveles de rendimiento y persistencia de , mejorando nuestro conocimiento de las respuestas de las plantas a la disponibilidad cambiante de agua en el suelo para maximizar la energía y conservar los recursos naturales, abriendo el camino para el desarrollo sostenible de la bioeconomía en el área del Mediterráneo.