地膜栽培和膜上灌结合后具有节水、保肥、提高地温、抑制杂草生长和促进作物高产、优质、早熟等特点。由于放苗孔和专业灌水孔只占田间灌溉面积的1%～5%，其他面积主要依靠旁侧渗水湿润，因而膜上灌实际上也是一种局部灌溉。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麦等。它是将地膜平铺于畦中或沟中，畦、沟全部被地膜覆盖，从而实现利用地膜输水，并通过作物的放苗孔和专业灌水孔入渗给作物的灌溉方法。发展节水保墒膜上灌膜上灌，是我国在地膜覆盖栽培技术的基础上、发展起来的一种新的地面灌溉方法。膜上灌形式有开沟扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、沟内膜上灌、膜缝灌、格田膜上畦灌、膜侧膜上灌等多种
实践证明，春小麦与春玉米套种隔畦灌，棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌，湿润面积可减少50%，节水高达30%以上，增产幅度5%~10%。改进传统的地面灌溉全部湿润方式，进行隔沟（畦）交替灌溉或局部湿润灌溉，不仅减少了土壤蒸发占农田总蒸散量的比例，使田间土壤水的利用效率得以显著提高，而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性，促进根系深扎，有利于根系利用深层土壤储水，兼具节水和增产双重特点，值得大力推广
平整土地，设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数
改进地面灌溉湿润方式，发展局部湿润灌溉
改进放水方式，发展间歇灌溉
鉴于我国水资源与能源短缺、经济实力不足、广大农村地区的技术管理水平较低的现实，大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制，因此在今后相当长的一段时间内，我国还仍须加大田间工程的建设力度，大力研究和推广节水型地面灌水技术。现推荐以下5种模式：
改进放水方式，把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水，进行间歇灌（又称波涌灌），被称为上世纪80年代地面灌水技术的一大突破。在用相同水量灌水时，间歇灌水流前进距离为连续灌的1～3倍，减少了深层渗漏，提高了灌水均匀度，田间水利用系数可达0.8～0.9。间歇放水使水流呈波涌状推进，由于土壤孔隙会自动封闭，在土壤表层形成一薄封闭层，水流推进速度快
目前这些设施国内仍处于试验阶段，尚未批量生产。改进沟畦放水设施改进沟畦放水设施，采用虹吸管（用于明渠输水）或地面移动闸门孔管（用于管道输水）放水，与人工开口放水相比，田间水利用率可提高5%～10%。因此，有必要开展联合攻关，对这些设施的材料和加工工艺进行深入研究，向技术标准化、生产规模化、推广应用普及化方向发展
结合土地平整，进行田间工程改造，划长畦（沟）为短畦（沟），改宽畦为窄畦，设计合理的畦沟尺寸和入畦（沟）流量，可大大提高灌水均匀度和灌水效率。平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量，缩短灌水时间、提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施