基于甘肃省5市285户微观农户调查数据,构建农户节水灌溉技术认知和节水技术采用强度两阶段模型拟合农户动态、多阶段的节水灌溉技术采用行为,采用双变量有序Probit模型实证分析农户节水灌溉技术认知和采用强度的影响因素,运用内生转换回归模型分析有效节水灌溉技术采用对农业收入的影响。研究结果表明:(1)89.82%的样本农户至少采用一种节水灌溉技术,但高效节水技术采用仅为5.26%,大部分农户采用中低效节水技术;(2)年龄与农户技术认知存在倒U型关系,性别、教育程度、村干部经历、农业种植结构、政府资金支持、政策认知与农户技术认知呈正相关;(3)节水技术认知、家庭纯收入、农业收入占比、政府资金支持与技术采用强度呈正相关,村干部经历、到乡镇距离、农业种植结构、社区灌溉设施与技术采用强度呈负相关,农户节水技术认知存在显著的个体差异与区域差异;(4)农业亩均收入低于平均水平的农户更愿意采用有效节水灌溉技术,且有效节水灌溉技术采用有助于农业亩均收入增长19.66%。最后,根据研究结论给出相应的政策建议。