Dampak perubahan iklim ekstrim berupa kekeringan merupakan penyebab utama terjadinya gagal panen. Ketersediaan air menjadi penentu keberhasilan kegiatan budidaya tanaman ketika kekeringan terjadi. Oleh karena itu, perlu adanya upaya untuk menanggulangi kekeringan yang berkepanjangan. Salah satu upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan memperbaiki sifat fisik tanah dan kapasitas menahan air tanah dengan sistem budidaya organik. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan sistem budidaya yang memiliki kapasitas menahan air tanah yang baik, dan memperbaiki sifat fisik tanah. Penelitian dilaksanakan di lahan sawah organik, semi organik dan konvensional di Kecamatan Purwantoro, Kabupaten Wonogiri dan di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah, Fakultas Pertanian UNS. Desain penelitian menggunakan metode deskriptif eksploratif dengan melakukan survei dengan membuat satuan peta lahan dengan keragaman budidaya; organik, semi organik, konvensional dan kemiringan lereng; 0-8, 8-15, 15-25, 25-40 dan curah hujan; 2250 & 1750. Komponen hasil yang diamati pada saat panen adalah berat volume, berat jenis, tekstur, kadar air kering angin, kadar bahan organik tanah, kedalaman efektif, pF kurfa, pori makro dan mikro, kadar air tersedia. Analisis data menggunakan uji Anova dengan tingkat kepercayaan 95% yang dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) dan uji korelasi Pearson.
Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa lahan organik memiliki hasil yang berbeda nyata untuk perbaikan sifat fisik tanah seperti; bulk dencity, kedalaman efektif, peningkatan fraksi lempung, peningkatan porositas, kandungan bahan organik dan untuk retensi air tanah lahan organik memiliki perbedaan yang nyata pada perbaikan; pori mikro & kadar air tersedia. Sifat fisik yang berkorelasi dengan ketersediaan air tanah adalah kedalaman efektif, kadar air kering angin, tekstur tanah, berat volume tanah, drainase pori dan kandungan bahan organik memiliki korelasi dengan air yang tersedia di dalam tanah. Rekomendasinya adalah dengan menambahkan bahan organik dari pupuk organik seperti kompos atau pupuk kandang.