En los últimos años, la agricultura sostenible ha revitalizado el interés en las rotaciones de cultivos y sus efectos en el rendimiento de los cultivos y la biodiversidad del agroecosistema, incluidas las malas hierbas. Este artículo utilizó el centeno de invierno como ejemplo y se centró en el impacto de la rotación de cultivos (CR) en la diversidad de especies, taxonómica y funcional, de las comunidades de malas hierbas y analizó la contribución de la rotación de cultivos para proteger el rendimiento y regular la abundancia de malas hierbas. El cultivo continuo de centeno a largo plazo (CC) proporcionó un fondo para la comparación. También se adoptaron dos variantes de protección de plantas: aplicación de herbicidas (H+) y sin protección de plantas (H-). Los datos del décimo, trigésimo y quincuagésimo año del experimento se incluyeron en el análisis. Una rotación de cultivos diversificada sin protección química resultó en un rendimiento de centeno satisfactorio y una reducción de la abundancia de malas hierbas, especialmente de especies problemáticas, sin una disminución en la diversidad de especies de malas hierbas o en la diversidad funcional. Cuando el centeno se cultivaba bajo rotación de cultivos, la aplicación de herbicidas no tuvo efecto en la protección del rendimiento, pero fue perjudicial para la biodiversidad de las malas hierbas. El rendimiento del centeno se correlacionó negativamente con la biomasa de las malas hierbas, pero no mostró una relación con la biodiversidad de las malas hierbas. La continuación de experimentos a largo plazo como base de investigación para desafíos científicos contemporáneos y futuros es necesaria.