地膜覆蓋灌水法的本質是在地膜覆蓋栽培技巧基礎上，不再另外增長投資，而利用地膜防滲并輸送灌溉水流，同時又經過放苗孔，專門灌水孔或地膜幅間的窄縫等向泥土內滲水，以適時適量地供給作物所需要的水量，從而達到節水增產的目標。
　　如前所述，在地膜覆蓋灌水法中，目前推廣運用最普遍的類型是膜上灌水方法，尤其是膜孔溝灌法和膜孔畦灌法，其節水增產效果更為顯然。
　　膜上灌水法的突出作用主要表現在以下幾個方面：
　　1。節水效果突出依據對膜孔灌法的實驗研究及對其余膜上灌方法的調查分析，其與傳統的地面溝（畦）灌法相比較，通常可節水30％―50％，最高可達70％，節水效果顯然。膜上灌法之所以能節儉灌溉水量，其起因主要是：膜上灌法的灌溉水是經過膜孔或膜縫滲入作物根系區泥土內的。因此，它的濕潤領域僅局限在根系區域，其余部位仍處于原泥土水分情況。據測定，膜上灌法的施水面積（為局部濕潤灌溉）通常僅為傳統為（畦）灌法灌水面積（為全體濕潤灌溉）的2％―3％。這樣，灌溉水就被作物充分而有效地利用，所以水的利用率相當高。
　　因為膜上灌法水流是在膜上流動，于是就下降了溝（畦）田面上的糙率，促使膜上水流推進速度加快從而減少了深層滲漏水量；鋪膜還完全攔截了作物植株之間的泥土蒸發喪失，加強了泥土的保墑作用。所以，膜上灌法比傳統溝（畦）灌法及膜側為灌法田間水有效利用率高，在同樣天然條件和農業生產條件下，作物的灌水定額和灌溉定額都有較大的減少。
　　2。灌水品質提高依據實驗與調查研究，膜上灌法與傳統溝（畦）灌法相比較。其灌水品質的提高主要表現在以下三方面：
　　（1）在灌程度均度方面膜上灌不僅能夠提高地膜覆蓋沿溝（畦）長度方向的灌程度均度和濕潤泥土的均勻度，同時也能夠提高地膜溝（畦）橫斷面方向上的灌程度均度和濕潤泥土的均勻度。這是因為膜上灌能夠經過增開或封堵灌水孔的方法來打消溝（畦）首尾或其余部位處進水量的大小，以調整和節制灌水孔數目對灌程度均度的影響。
　　（2）在泥土結構方面因為膜上灌法水流是在地膜上流動或存蓄，因此不會沖刷膜下泥土外表，也不會損壞泥土結構；而經過放苗孔和灌水孔向泥土內滲水，又能夠維持泥土蓬松，不致使泥土產生板結。據觀測，膜上灌灌水4次后測得的泥土干容重為1。49克／厘米3，比第一次灌水前測得的泥土干容重1。41克／厘米3僅增長不到6％，而傳統地面溝（畦）灌溉后泥土干容重達到1。6克／厘米3，比灌水前增長了14％。
　　3。作物生態環境得到改良地膜覆蓋栽培技巧與膜上灌灌水方法相聯結，改變了傳統的農業栽培技巧和耕作方法，也改良了田間泥土水、肥、氣、熱等泥土肥力情況的作物生態環境。
　　膜上灌水法對作物生態環境的影響主要表現為地膜的增濕、增熱效應。因為作物生育期內田面均被地膜覆蓋，膜下泥土白天積蓄熱量，晚上則散熱較少，而膜下的泥土水分又增大了泥土的熱容量。因此，導致地溫提高而且還相當鞏固。據觀測，膜上灌水法能夠使作物苗期地溫均勻提高1―1。5℃，作物全生育期的泥土積溫也有增長，從而增進了作物根系對養分的吸收和作物的生長發育，并使作物提早成熟。通常糧棉等大田作物可提早7―15天成熟，蔬菜可提早上市，如辣椒可提早20天左右上市。
　　此外，膜上灌水法不會沖刷表土，又減少了深層滲漏，從而就能夠大大減少泥土肥料的散失。再加上泥土結構蓬松，維持有良好的泥土通氣性。因此，膜上灌水法為提高泥土肥力發明了有利條件。
　　4。增產效益顯然因為膜上灌水法經過膜孔（縫）等能夠依據作物需水規律，適時適量地進行灌水，為泥土供給了適宜的泥土水分條件，并改良了作物的水、肥、氣、熱的供給和生態環境，從而促使作物出苗率高、根系發育茁壯、生長發育良好。新疆烏魯木齊灌溉站膜上灌啤酒花單產12555千克／公頃，比大田增產330千克。新疆烏魯木齊縣安定渠灌區膜上灌蔬菜比常規灌溉增產豆角3000千克／公頃以上，辣椒增產達15000千克／公頃以上。