ResumoO presente estudo avaliou o desempenho ecofisiológico das espécies Zea mays (milho), Sorghum bicolor (sorgo) e Brachiaria decumbens (braquiária) sob condições de déficit hídrico em casa de vegetação. O potencial hídrico foliar, trocas gasosas, fluorescência da clorofila a e variáveis bioquímicas do metabolismo fotossintético foram avaliados no máximo estresse e na reidratação. Aos 90 dias após a emergência e sob 21 dias com suspensão da irrigação o milho apresentou a maior redução do potencial hídrico (248%), condutância estomática (87%) e fotossíntese (53%) quando comparado às plantas bem hidratadas. O sorgo apresentou redução de 212%, 42% e 26%, enquanto a braquiária mostrou valores menores em 105%, 36% e 31%, respectivamente para os mesmos parâmetros. Entretanto, dois dias de reidratação foram o suficiente para todas as espécies recuperarem os valores apresentados pelos respectivos controles. A espécie que apresentou a menor queda relacionada aos parâmetros avaliados foi o sorgo, com redução em apenas 4 das 14 variáveis avaliadas, enquanto braquiária e milho reduziram 9 variáveis quando sob seca. O presente estudo destaca que, além da questão econômica, a tomada de decisão por parte de técnicos e pequenos agricultores de quais espécies devem ser utilizadas, sob baixa disponibilidade de tecnologia e alto risco de ocorrência de falta de água, deve-se levar em conta também o desempenho ecofisiológico.Palavras-chave: Brachiaria decumbens, Sorghum bicolor, Zea mays, semiárido, tolerância à seca, trocas gasosas. Ecophysiological performance of maize, sorghum and brachiaria under water deficit and rehydration AbstractThe present study evaluated the ecophysiological performance of species Zea mays (maize), Sorghum bicolor (sorghum) and Brachiaria decumbens (Brachiaria) under water deficit conditions in a greenhouse. The leaf water potential, gas exchange, chlorophyll a fluorescence and biochemical variables of photosynthetic metabolism were assessed at maximum stress and rehydration. At 90 days after emergence and under 21 days under suspension of irrigation the maize showed the highest reduction of leaf water potential (248%), stomatal conductance (87%) and photosynthesis (53%) when compared to well watered plants. Sorghum decreased by 212%, 42% and 26%, while the brachiaria showed lower values in 105%, 36% and 31%, respectively for the same parameters. However, two days of water supply were enough for all species recover the values showed by the respective controls. The species with the smallest decrease related to the variables evaluated was sorghum, which reduced 4 among 14 variables evaluated, while brachiaria and maize decreased 9 variables when under drought. The present study highlights that beyond economics, decision making by small farmers and technicians, about which species should be used under low availability of technology and high risk of water shortages should take into account also the ecophysiological performance.