Культура, возделываемая на одном и том же поле длительное время, называется бессменной. При бессменном возделывании сорняки приспосабливаются к определенным культурам и засоряют их: костер ржаной - озимую рожь, повилика - клевер, люцерну, овсюг - яровую пшеницу. Чередование пропашных с культурами сплошного посева и чистым паром способствует очищению полей от сорняков. Отдельные группы культур с высокой конкурентной способностью (многолетние травы, озимые) хорошо угнетают сорняки.
В условиях интенсивного земледелия (орошение, применение удобрений в высоких дозах и т.д.) биологические причины чередования культур являются главными. В дальнейшем фитосанитарная роль севооборота будет возрастать.
По отношению к бессменным, повторным посевам и севообороту с.-х. культуры делятся на три группы:
1 группа. Не выдерживают повторных посевов, и тем более бессменных: сахарная свекла, подсолнечник, лен, горох, вика, бобы, клевер.
2 группа. Культуры, которые можно возделывать повторно, без заметного снижения урожайности: пшеница озимая и яровая, рожь озимая, ячмень, овес, просо, гречиха.
3 группа. Слабо реагируют на севооборот и могут возделываться бессменно: кукуруза, конопля, рис, табак, хлопчатник, картофель.
Причины физического порядка заключаются в том, что сельскохозяйственные культуры (и технологии их возделывания) по-разному влияют на физические свойства и увлажненность почвы. Многолетние травы, пропашные культуры улучшают агрофизические показатели плодородия (строение пахотного слоя, структуру почвы). Это свойство присуще и однолетним растениям, но в меньшей степени.
Многолетние травы оставляют в почве 40-50% корневых и стерневых остатков, а зерновые - 15-30% от общей массы. Это органическое вещество служит исходным материалом для образования гумусовых веществ и положительно влияет на структуру почвы и ее водопрочность. Благоприятное действие на физические свойства почвы пропашных культур обусловливается внесением под них органических удобрений в высоких дозах, более интенсивной механической обработкой.
Введение в специальные почвозащитные севообороты непропашных культур с мощной корневой системой (многолетние травы, озимые), а также промежуточных культур предохраняет почву от эрозии.
В зоне недостаточного увлажнения (степные районы Поволжья, Северного Кавказа) подсолнечник, кукуруза, люцерна сильно иссушают почву. Недостаток воды ведет к гибели всходов озимых культур, посеянных по этим предшественникам. Для улучшения влагообеспеченности растений, физического состояния почвы и ее плодородия необходимо чередовать многолетние травы с посевами зерновых, пропашных и других культур, а в засушливых районах и с чистыми парами.