秸秆还田的培肥保水之效因秸秆还田方式而异，有专家通过对比试验，研究了小麦—豌豆轮作种植制度下，不同还田模式对土壤水分变化的影响，发现免耕地膜覆盖和免耕秸秆覆盖处理在提升土壤水分利用效率方面帮助更大。
免耕地膜覆盖有效提高土壤饱和含水量
试验在甘肃定西地区黄土高原西部半干旱区进行，连续6年定位试验，小麦和豌豆的年间轮作。对秸秆还田采取以下4种处理方式：免耕(NT)、传统耕作秸秆还田（TS全部前作秸秆翻埋入土）、免耕秸秆覆盖（NTS全部前作秸秆覆盖在原小区）、免耕地膜覆盖(NTP)，以秸秆不还田的传统耕作（T秸秆全部清除出耕地）为对照。
结果显示，秸秆还田处理增加了土壤总孔隙度。其中免耕、传统耕作秸秆还田、免耕秸秆覆盖、免耕地膜覆盖比秸秆不还田对照分别提高4.81%、4.54%、4.63%和5.01%，秸秆还田效果NTP>NT>NTS>TS。
秸秆还田处理增加了毛管孔隙度。其中免耕、传统耕作秸秆还田、免耕秸秆覆盖、免耕地膜覆盖等秸秆还田方式比秸秆不还田对照分别提高了3.92%、2.02%、1.04%和4.73%，秸秆还田效果NTP>NT>TS>NTS。
秸秆还田处理提高了土壤饱和含水量。其中免耕、传统耕作秸秆还田、免耕秸秆覆盖、免耕地膜覆盖比秸秆不还田对照分别提高了5.69%、4.54%、6.85%和7.79%，秸秆还田效果NTP>NTS>NT>TS。
免耕秸秆覆盖显著提高土壤水分利用率
秸秆还田处理提高了土壤团粒结构，其中免耕、免耕秸秆覆盖、免耕地膜覆盖比秸秆不还田对照分别提高了7.89%、41.52%和9.16%，秸秆还田效果NTS>NTP>NT。
免耕和免耕地膜覆盖能够显著提高土壤有效水分，与对照相比土壤有效水分分别提高了6.37%和6.40%。免耕和免耕秸秆覆盖能够促进土壤的饱和导水率，分别比对照处理提高了9.11%和24.47%，免耕秸秆覆盖效果更加突出。
免耕秸秆覆盖和免耕地膜覆盖两种秸秆还田方式可以显著提高土壤水分利用率，NTS和NTP处理分别比对照处理提高了15.87%和10.13%。
