¿Es una buena idea cultivar una cosecha una temporada y luego abonar el área y no usarla nuevamente hasta la próxima temporada para que el compost pueda reponer el suelo de manera natural?

Piénsalo de esta manera.
¿Alguna vez la naturaleza permanece en barbecho durante una temporada?
Entonces, ¿puede el barbecho (crear un desierto artificial) reponer naturalmente algo? Pierdes una temporada de energía solar si el suelo está desnudo. Si el agua no es limitante, sugeriría plantar un policultivo diverso por una temporada como su reposición natural. Puedes agregar el compost antes del policultivo.

Wikipedia:

Barbecho es la etapa de rotación de cultivos en la cual la tierra deliberadamente no se usa para cultivar. El terreno puede barbecharse como parte de un plan de rotación de cultivos más grande o como un método para conservar la humedad como en la técnica de barbecho de verano utilizada en la agricultura de tierras secas. [1]

La idea que describes tiene ventajas y se ha desarrollado como un sistema de agricultura durante cientos o incluso miles de años:

Los agricultores de Medio Oriente practicaron la rotación de cultivos en el 6000 aC sin entender la química, plantando alternativamente leguminosas y cereales. En el capítulo bíblico de Levítico 25, Dios instruye a los israelitas a observar un ‘día de reposo de la tierra’. Cada siete años no labrarían, podarían ni controlarían insectos.
El escritor romano Cato el Viejo recomendó a los granjeros “guardar cuidadosamente cabra, oveja, ganado y todo otro estiércol”. En Europa, desde los tiempos de Carlomagno, hubo una transición de una rotación de cultivos de dos campos a una rotación de cultivos de tres campos. En una rotación de dos campos, la mitad de la tierra se plantó en un año, mientras que la otra mitad quedó en barbecho. Luego, en el año siguiente, los dos campos fueron revertidos. Bajo la rotación de tres campos, la tierra se dividió en tres partes. Una sección fue plantada en otoño con trigo de invierno o centeno. La próxima primavera, el segundo campo fue plantado con otros cultivos como guisantes, lentejas o frijoles y el tercer campo quedó en barbecho. Los tres campos se rotaron de esta manera para que cada tres años, un campo descansara y estuviera en barbecho. Bajo el sistema de dos campos, si uno tiene un total de 600 acres (2.4 km2) de tierra fértil, uno solo plantaría 300 acres. Bajo el nuevo sistema de rotación de tres campos, uno plantaría (y por lo tanto cosecharía) 400 acres. Pero, los cultivos adicionales tuvieron un efecto más significativo que la mera productividad. Dado que los cultivos de primavera eran en su mayoría leguminosas, aumentaron la nutrición general de la población del norte de Europa.
Desde finales de la Edad Media hasta el siglo XX, los agricultores de Europa practicaron la rotación de tres años con una rotación de centeno o trigo de invierno, seguida de avena de primavera o cebada, y luego dejaron que la tierra descansara (dejándola en barbecho) durante la tercera etapa. Durante mucho tiempo se ha reconocido que las rotaciones adecuadas, como la siembra de cultivos de primavera para el ganado en lugar de granos para el consumo humano, permiten restaurar o mantener un suelo productivo.
Una rotación de cuatro campos fue iniciada por los agricultores, es decir, en la región de Waaslandin a principios del siglo 16 y popularizada por el agricultor británico Charles Townshend en el siglo XVIII. El sistema (trigo, nabos, cebada y trébol) abrió una cosecha de forraje y pasto permitiendo que el ganado se críe durante todo el año. La rotación de cultivos de cuatro campos fue un desarrollo clave en la Revolución Agrícola Británica.
George Washington Carver estudió los métodos de rotación de cultivos en los Estados Unidos, enseñando a los agricultores del sur a rotar los cultivos que agotan el suelo como el algodón con cultivos que enriquecen el suelo, como los cacahuetes y los guisantes. [2]

El segundo enlace a continuación tiene un desglose detallado de las ventajas y desventajas de la rotación de cultivos.

Fuentes:
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Fal …
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Cro …

Los cultivos de cobertura también pueden funcionar.