La rotazione pascolo-coltura è stata considerata una pratica agronomica efficiente per migliorare la conservazione del suolo e dell'acqua, sviluppare la produzione di bestiame e promuovere la sicurezza alimentare. Tuttavia, le caratteristiche del ripristino dell'acqua del suolo e le prestazioni della resa delle colture e dell'efficienza dell'uso dell'acqua (WUE) dopo la conversione dei pascoli di leguminose a lungo termine in terre coltivate rimangono ancora poco chiare. È stato condotto un esperimento sul campo nell'altopiano del Loess in Cina per studiare il ripristino dell'acqua del suolo e le rese del grano nella rotazione delle colture con loietto italiano (Festuca perennis Lam.) e grano invernale (Triticum aestivum L.) convertito da tre pascoli di leguminose di 9 anni, vale a dire . veccia lattea (Astragalus adsurgens Pall.), erba medica (Medicago sativa L.) e trifoglio arbustivo (Lespedeza davurica S.) e controllo non piantato (incolto). L'acqua del suolo nel trattamento dell'erba medica è gradualmente recuperata dall'alto verso il basso rispetto al trattamento a maggese (controllo) durante la fase di coltivazione. Dopo un anno di rotazione, i livelli di recupero dell'acqua del suolo nei tre sistemi di rotazione pascolo-coltura a 0-500 cm di profondità del suolo erano rispettivamente del 97,1%, 95,5% e 94,2%, rispetto al trattamento a maggese. I trattamenti con i legumi hanno migliorato significativamente la resa del raccolto (35,6%-64,5%), la biomassa fuori terra (28,7%-59,4%) e il WUE (60%-68,3%) del grano invernale rispetto al maggese. Questi risultati implicano che le preoccupazioni per l'essiccazione del suolo a causa dell'erba medica a lungo termine sono state risolte dopo che l'erba medica a lungo termine è stata convertita in terra coltivata nell'area agricola pluviale del Loess Plateau. I risultati suggeriscono anche che la rotazione dei pascoli delle leguminose può facilitare il raggiungimento di uno sviluppo sostenibile dell'agricoltura pluviale.