Penelitian ini bertujuan menganalisa data hujan untuk mengetahui ketersediaan air di lokasi penelitian dari curah hujan, menghitung kebutuhan air tanaman pangan, kebutuhan tanaman padi dan palawija, menganalisa neraca air untuk menghitung perbandingan ketersediaan dan kebutuhan untuk menentukan nilai neraca surplus dan minusnya serta menentukan pola tanam yang optimum untuk menentukan waktu tanam yang tepat dan jenis tanaman yang tepat untuk dibudidayakan. Alat dan bahan yang di gunakan dalam penelitian ini adalah aplikasi Microsoft Exel, Software Cropwat 8.0 for windows, dan aplikasi Google Earth sedangkan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah data iklim (curah hujan, suhu, kelembapan, dan sinar matahari) tahun 2011 – 2021 yang didapatkan dari BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika) Gunung Kidul. Data tanaman (Jenis tanaman, umur tanaman, pola tanam aktual) yang di dapatkan dari wawancara terhadap petani. Data topografi (Tinggi tempat, letak lintang, dan peta). Data pompa (Jenis pompa, spesifikasi pompa, debit air, dan kapasitas). Hasil penelitian meunjukkan bahwa Curah hujan rata-rata di Kabupaten Gunungkidul selama periode 2014-2020 sebesar 167,9 mm, dengan tingkat keandalan 75% didapatkan curah hujan efektif rata-rata sebesar 66,74 mm. Koefisien rata-rata tanaman padi sebesar 1,08 dan koefisien tanaman palawija sebesar 0,82 sehingga didapatkan kebutuhan air rata-rata tanaman padi sebesar 10,43 dan tanaman palawija sebesar 7,65. Berdasarkan ketersediaan air dan kebutuhan air tanaman didapatkan neraca air rata-rata dengan 6 bulan surplus meliputi bulan November, Desember, Januari, Februari, Maret, dan April; serta rata-rata 6 bulan defisit meliputi bulan Mei, Juni, Juli, Agustus, September, dan Oktober. Penggunaan pompa air yang bersumber dari air tanah merupakan solusi bagi para petani dalam pemanfaatan pemaksimalan lahan dan hasil panen sehingga dapat dilakukan 4 kali masa tanam dalam setahun dengan masa tanam I dan II ditanami padi, III, dan IV ditanami palawija.