Deep drainage rates were modelled for irrigated crop rotations in terms of typical cropping sequences that differ in crop characteristics and irrigation demand. A forage–grain–pasture sequence (sorghum, wheat and lucerne) with supplementary irrigation had an average deep drainage of 11 mm yr−1, transpiration of 703 mm yr−1 and irrigation demand of 326 mm yr−1. In contrast, a vegetable sequence (broccoli, lettuce, bean and sweetcorn) with adequate irrigation had a deep drainage of 121 mm yr−1, transpiration of 602 mm yr−1 and irrigation demand of 598 mm yr−1. Under similar growing conditions, deep drainage decreased as rooting depth and cropping duration increased, and as irrigation and rainfall decreased. Deep-rooted, stress- tolerant crops such as lucerne and sorghum maximised water use and minimised the deep drainage risks through the use of moisture from preceding well-irrigated vegetable crops and extraction of moisture from deeper soil layers. The study suggests that deep drainage risks under vegetable rotations can be minimised through the selective incorporation of these crops and improved irrigation timing and application rates. These understandings will help to develop water use efficient and economic management strategies under crop rotations. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Le taux de drainage profond a été modélisé en système irrigué pour des rotations typiques différant en termes de caractéristiques des cultures et de demande en eau. Une rotation fourrage–grain–pâturage (sorgho–blé–luzerne) avec irrigation complémentaire avait, en moyenne, un drainage profond de 11 mm an−1, une transpiration de 703 mm an−1 et une demande en irrigation de 326 mm an−1. Par contre, une rotation horticole (brocoli–laitue–maïs doux) avec une irrigation adéquate avait un drainage profond de 121 mm an−1, une transpiration de 602 mm an−1 et une demande en irrigation de 598 mm an−1. Pour des conditions de culture similaires, le drainage profond diminuait avec un enracinement racinaire plus profond, avec un allongement de la durée de culture, et avec une réduction des apports en eau (pluie et irrigation). Les cultures tolérantes à la sécheresse ayant un système racinaire profond, telles que la luzerne ou le sorgho, maximisaient l'utilisation en eau et minimisaient le risque de drainage profond via l'utilisation de l'humidité résiduelle du sol après une culture horticole, et l'extraction de l'humidité des couches plus profondes du sol. Cette étude suggère que le risque de drainage profond pour les rotations horticoles peut être minimisé via une incorporation sélective de ces cultures et une meilleure irrigation en termes de timing et taux d'application. Les résultats de cette étude devraient aider à développer des stratégies efficaces économiquement et en terme d'utilisation de l'eau pour les cultures en rotation. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.