（一）农业投入严重不足，制约了粮食综合生产能力的提高
粮食安全的保证很大程度上取决于粮食单产的增加，而单产的增加要求土地质量的提高、粮食生产基础设施的完善、农业机械和农业科技在生产中的广泛应用，这些都需要大量的资金投入。可是，农民收入水平较低，加上粮食生产的比较效益低，他们没有能力也不愿改善粮食生产条件。同样，以粮食生产为主要产业的县（市）通常财政收入较低，没有能力对粮食生产进行大量投入。如渭南市富平县是陕西省的农业大县，2005年财政收入3594万元，财政支出3.2亿，本级财政根本无力对农业生产进行投资，农业投入基本上是靠争取国家和省的各类支农项目来进行。由于陕西省属于粮食购销平衡区，享受不到国家对粮食主产区农业支持的优惠政策，这也间接导致了农业投入严重不足。
（二）耕地数量不断减少，粮食播种面积不断下降
粮食生产的基础是耕地。近年来，受农业结构调整力度加大、粮食价格长期低迷、退耕还林（草）工程推进以及城镇建设、工业用地增加等因素的影响，陕西省耕地面积连年减少。从1997到2005年，陕西省耕地总量在八年间由7710万亩减少到6133万亩（其中减少耕地1687.74万亩，增加耕地110.37万亩），净减少耕地面积为1577.37万亩。其中，生态退耕还林还草减少耕地1240.35万亩，占总减少量的73.5%；农业结构调整（以改园、挖塘为主）占用耕地312.9万亩，占总减少量的18.6%；建设占用耕地65.37万亩，占总减少量的3.9%；灾害、退化等原因减少耕地38.9万亩，占总减少量的4%。1995年陕西省粮食播种面积为5711.6万亩，2004年为4701.2万亩，十年间粮食播种面积减少了1010.4万亩，减少17.7%。
由上看出，近年来陕西耕地面积下降主要是由退耕还林引起的，非农建设占用耕地的数量相对较少。随着城市化和工业化的推进，对非农占地的需求将大量增加。同时，退耕还林还将占用一部分耕地。陕西省目前虽有宜农荒地1404万亩，但可垦耕地面积仅57万亩，且大部分分布在长城沿线风沙区、渭北高原区和关中平原难以利用的低洼盐堿地和渭河冲积高阶地区的沙地以及开垦比较困难的陕南秦巴山区。全省虽有135万亩农村废弃居民点及农村村内空闲地和78万亩废弃工矿用地可以复垦整理成耕地，但投资成本高、复垦难度大。按目前建设用地的速度计算，即使将上述近270万亩可垦耕地的后备资源全部开发利用，也仅能满足20-30年的占补平衡需求。因此，耕地的刚性下降将是不可避免的。
（三）耕地质量不高，制约单产提高
陕西省坡耕地面积大，川平地面积小。6度以上的坡耕地占耕地总面积的53%，其中25度以上的陡坡耕地占22%。在耕地中旱地面积大，约占78.32%，而灌溉水田、水浇地面积仅占20.87%。而且，随着西部大开发速度加快，全省优质耕地锐减，优质耕地的减少主要集中在关中平原地区。陕西省是全国水土流失最严重的省份之一，全省80%的耕地分布于水土流失区，水土流失面积占全省土地总面积的68%，输沙量占全国总输沙量的18%，全省因水土流失而损失的氮磷钾每年达500万吨。陕北长城沿线土地沙化面积仍在继续扩大。土壤盐碱化和“三废”污染在局部地区也较为严重。
同时，由于粮食生产效益总体偏低，农户对土地投入的积极性不高。大量单一的化肥施用、残废地膜污染以及灌溉水污染，加之一家一户散养家畜数量急剧下降，农民已没有堆沤有机肥的习惯，造成有机肥短缺，施用不足，致使土壤板结，有机质含量下降，地力水平明显不如以前。由于各种缺素症引起的病虫害大量发生，农作物生长后劲不足，使本来质量不高的耕地雪上加霜。根据大荔县2005年的土壤调查，全县平均土壤有机质含量千分之八点六四，处于中等偏下水平，土壤产出能力明显低于以前。
（四）粮食生产比较效益低下，农民种粮积极性不高
1995年至2004年间，陕西农作物播种面积由6745.4万亩下降到6149.7万亩。其中粮食播种面积由5711.6万亩下降到4701.2万亩，减少了17.7%；经济作物播种面积由1033.8万亩上升到1448.6万亩，增加了40.1%；粮经面积比由5.52：1降低到3.25：1.以由粮食生产大县变为粮食调入县的大荔县为例，2002年大荔县小麦亩纯收益为23.9元，棉花为523.85元，棉花是小麦的21.9倍。2004年国家相继减免了农业税，实行了粮食直补、良种补贴等，但由于生产资料价格上涨，抵消了一部分优惠政策，粮食比较效益仍然不高。2005年大荔县小麦亩纯收益为68.45元，棉花为409.33元，棉花是小麦的6倍。如果再与该县特色农业如温室瓜果、中早熟苹果等相比，粮食的效益更低。因此，尽管2005年大荔县耕地面积有168.8万亩，但用于粮食生产的只有73万亩，用于经济作物的播种面积达111.5万亩，粮食播种面积比“九五”时期的100万亩下降了30%左右。
（五）农业技术进步对粮食单产的贡献进一步提高，但农技推广体系的经费严重不足，人员老化问题严重
调查中发现，近几年农业科技在粮食生产中的应用对粮食单产的提高起到很大的作用。渭南市大荔县近几年在粮食生产上推广了小麦精量播种、玉米硬茬播种、配方施肥、良种良法配套等关键技术，粮食亩产由1996年的230公斤增加到2005年的363公斤，增加了133公斤，增幅达57.8%。据估计，一系列关键技术的推广使科技对粮食生产的贡献率达50%以上。
但同时，基层农技推广机构在艰难地维持，经费短缺、人员老化的问题日益突出。各地的调查都表明对农技推广部门尤其是一些基层服务组织的投资严重不足，除了保工资外，根本就没有业务经费预算安排，使许多基层农技推广部门无所事事，人员大量流失，应该正常开展的新品种、新技术的引进、示范和推广以及土壤测定、病虫害的预测预报工作被搁浅，难以发挥其在农业科技推广中的主导作用。另外，由于基层农技推广部门工作辛苦，待遇低，对人才没有吸引力。富平县相关部门的同志介绍说，该部门近五年来没有进过一个大中专毕业生，人员老化问题非常严重。
（六）农田水利基础设施建设显著提高了粮食综合生产能力，但农村小型水利工程存在老化失修问题
陕西省现有13个大型灌区，大型灌区内有大型水库11座，总库容11.4亿立方米；抽水站171座，总装机25.15万千瓦；干支渠道499条，总长度4723公里；各类渠系建筑物2.93万座，设施灌溉面积1195万亩，有效灌溉面积1050万亩。这些设施大都是在六七十年代兴建的灌区基础上，利用世行贷款改造项目，并结合大型灌区续建配套与节水改造项目建成的。项目共投资23.6亿元，其中利用世界银行贷款1亿美元，争取国债资金5.63亿元，各级配套9.3亿元，共衬砌改造各级干、支、斗渠道6600公里，改造重要建筑物68座，处理险工险段298处，改造大型有泵站38座、设备200多台，改造中低产田近300万亩。经过实施世行项目和续建配套节水改造，全省13个大型灌区年可增调蓄水量1.5亿立方米，节水2.2亿立方米以上，新增粮食生产能力6亿公斤，新增经济作物产值10亿元以上。根据对关中九大灌区世行贷款改造和全省13个大型灌区续建配套项目区的典型调查分析，“十五”期间大型灌区粮食作物单产亩均增长近50公斤，农民人均纯收入增加40%以上，明显高于非灌区群众的增收水平。
同时，陕西省提出了“南塘、北窖、关中井”的建设思路，目前共建成各类小型水利工程82.7万处，其中小型灌区142处，小型抽水站1.63万处，机井15万眼，水窖61万眼，为干旱缺水地区农业生产提供了重要保证。可是，在“三江”大水之后，国家对面上小型水利工程实行分级办水，由于陕西省市、县一级大多为“吃饭财政”，农村小型水利工程建设投入较前期大幅度减少，造成农村小型水利工程老化失修严重，效益发挥不充分，严重制约了农业生产的持续健康发展。目前，除了61万处水窖外，陕西省现有的21万处小型水利工程大多是六七十年代兴建的，经过多年运行，不少设施已经报废或濒临报废。以机井为例，近年来陕西省每年新打机井800眼左右，而每年报废的机井就有近1000眼。如果不及时对这些工程进行更新改造，工程运行状况将进一步恶化，效率将严重衰减，对粮食生产以及农业发展将构成严重制约。
（七）农业机械化水平发展较快，但仍存在农机装备的结构性矛盾、农机具技术服务品种结构失衡的问题
2005年末，陕西省农机原值达到84.7亿元，农机总动力达到1430千瓦，比“九五”期末分别增长51.7%和37.1%。拥有大中型拖拉机3.55万台，小型拖拉机18.2万台，分别增长33%和回落8.7%，大中型与小型拖拉机数量比由1：7.5优化为1：5.1；大中型拖拉机配套比为1.61，小型拖拉机配套为比1.44，分别增加0.25和0.11；拥有联合收割机1.58万台，农用运输车44.5万辆。“十五”期间，为了适应陕西省农业与农村经济结构调整、优势农产品发展需要，农民需求的5种先进适用机械发展较快，其中净增联合收割机7200台，增长83.7%；净增大中型拖拉机8800台，增长33%；各类保护性耕作机械达到3.27万台；新增新型秸秆饲草加工机械2.27万台；净增农用运输车20.8万辆，增长87.6%。到“十五”期末，千亩耕地平均拥有农机原值20.3万元，农机动力340千瓦，拖拉机5.2万台，配套农机具8部；百户乡村农户平均拥有农机动力203千瓦，拖拉机3.1台，配套农具4.5部，农用运输车6.3辆。全省农田耕种收综合机械化水平达到40.1%，比“九五”期末提高5.2个百分点。其中，机耕面积达到2480万亩，机播面积达到2300万亩，机收面积达到1290万亩，机耕、机播和机收水平分别达到59.3%、35%和19.6%，分别比“九五”期末提高了8.5、3.5和2.6个百分点。三种主要粮食作物耕种收综合机械化水平达到51.6%，提高了7.8个百分点。其中，小麦机播、机收水平分别达到77.4%和66.7%，基本实现机械化；玉米机播水平达到46.5%。机械的大量应用降低了劳动强度，节约了劳动时间，抢得了播期，为在高产期夺得颗粒归仓创造了条件。
但是，目前仍存在以下问题。第一，农机装备结构性矛盾依然突出，发展后劲不足。长期以来形成的小型拖拉机多、大中型拖拉机少，主机多、农机具少，陈旧老化机具多、先进适用机具少的问题仍没有发生根本改观，农机购置补贴资金的用途限制、省级配套资金的不足和燃油价格高位运行在一定程度上限制了农机装备结构性矛盾的缓解。第二，农业机械化技术服务品种结构失衡。农业机械化技术服务品种主要集中在粮食生产尤其是小麦生产方面，其它粮食作物的机械化发展缓慢。如制约粮食生产机械化水平提高的玉米机收尚处于起步阶段，水稻机插秧技术等仍未突破，薯类机械化收获还处于试验示范阶段。到2005年底，玉米机收仅完成2.4万亩，机收水平为0.15%；水稻机栽植8.7万亩，机栽水平为4.3%，机收39.5万亩，机收水平为19.7%。第三，保护性耕作、秸秆机械化综合利用、免耕播种等水平较低。陕西省机械深耕深松面积1169万亩，占粮食播种面积的比例仅为22.6%；精量（半）精量播种面积802.5万亩，占粮食播种面积的15.5%；保护性耕作面积95.5万亩，占粮食播种面积的1.8%；免耕播种面积450万亩，占粮食播种面积的8.7%；秸杆机械化综合利用面积1342万亩，占粮食作物播种面积的25.9%。
（八）农资流通环节中存在诸多问题
一是流通体系不健全。农资零售终端数量大，但普遍规模小，基本处于单独分散经营状态，相互之间缺乏联系，连锁企业所占份额太小，这客观上为假冒伪劣农资的流通提供了渠道。
二是流通环境差。地方保护主义、不合理检查、人为限制等因素制约了农资产品的正常流通。如对陕西某化肥公司的调查表明乱检查、乱收费问题依然存在。尽管该公司经销的化肥已经获得国际GSG和省级检查的合格证书，但工商管理、技术监督局不同的处室、农业经济执法大队仍重复对该公司化肥强制进行抽检，每次收费600元；城管、卫生、税务等也不同程度地向该企业乱收费，加大企业经营成本，企业对此敢怒而不敢言。
（九）粮食加工企业粗加工多，精加工少，缺乏粮食产业链
陕西省的粮食加工业存在粗加工多、精加工少、粮食产业链短的问题。如富平县陕富面业2005年的年加工能力达到35万吨，该县每年的粮食总产约为34万吨左右，已不能满足加工需要，还需从外地调入粮食10多万吨。但是，该企业的产品只有面粉，而且主要是大袋装的一般面粉，加工附加值低。