Биологическая необходимость чередования культур вызвана их различным отношениям к сорнякам, вредителям и болезням.
При бессменных посевах очень быстро распространяется сорняки, поскольку они приспосабливаются к определенным культурным растениям. Так, овсюг — спутник ранних яровых зерновых культур. Куколь полевой, живокость полевая, ярутка полевая, пастушья сумка, василек синий произрастают преимущественно в посевах озимой пшеницы и озимой ржи. Куриное просо, мышей сизый и зеленый, щирица засоряют посевы проса, кукурузы, риса. Плевел льняной, торица льняная, рыжик льняной специфические сорняки льна.
Культурные растения реагируют на сорняки неодинаково. Широколистные высокостебельные (кукуруза, подсолнечник, конопля, клещевина), затеняя почву, подавляют сорняки сильнее, чем узколистные (овес, ячмень, просо, лен). При возделывании пропашных культур, благодаря обработкам междурядий, условия для уничтожения сорняков улучшаются по сравнению со сплошными посевами зерновых и других культур. Бороться с засоренностью полей значительно легче, если правильно чередовать озимые культуры с яровыми; зерновые с пропашными или зерновыми бобовыми; узколистные с широколистными. Наиболее полно сорняки уничтожаются в чистых парах.
При повторных и бессменных посевах сельскохозяйственных культур создаются благоприятные условия для размножения вредителей. Например, на сахарной свекле усиленно размножаются свекловичный долгоносик, корневая тля и нематоды; на просе — просяной комарик; на бобовых культурах — клубеньковые долгоносики; на рапсе, льне, конопле — блошки. Повторные посевы озимой пшеницы, или яровой пшеницы приводят к распространению жужелицы хлебной, хлебного пилильщика, гессенской и шведской мух, хлебного жука — кузьки, клопа — черепашки. Ущерб, причиняемый вредителями, значительно уменьшается в результате правильного чередования растений в севообороте. Поражения болезнями часто служит главной причиной, вывивающей необходимость чередования культур.
