制約我國糧食供給能力提升的主要因素包括：耕地、勞動力、化肥、水資源、生產經營方式等。
⒈耕地制約
耕地作為農業生產中重要的生產要素，對提升我國糧食供給能力的制約集中體現在四個方面。第一，人均耕地少。目前，我國人均耕地面積為1.39畝，不足世界平均水平的40％，僅相當于美國的1/8，印度的1/2。第二，工業化和城鎮化進程中耕地進一步減少。我國耕地面積已從1995年的19.51億畝減少到2008年的18.26億畝，凈減少了1.25億畝。守住18億畝耕地紅線的壓力不斷加大。第三，“占補平衡”難以保證耕地質量。大多被占用的土地相對肥沃、設施相對齊全，而新補充土地的生產力較低�！罢佳a平衡”可以保住耕地面積總量，但容易造成耕地質量的下降。第四，棄耕拋荒現象不容忽視。
⒉農業勞動力結構和素質的制約
農業勞動力對糧食供給持續增加的制約，主要不在于數量的減少，而在于結構的不合理和素質的下降。我國第一產業就業人員在1991年達到峰值3.91億人，此后出現下降趨勢，2009年為2.97億人。據統計，2009年外出農民工數量為1.45億人，真正從事第一產業的勞動力已經下降到1.5億人左右。
從勞動力結構來看，當前農業勞動力的老齡化嚴重，勞動力質量處于不斷下降趨勢。農村勞動力中51歲以上勞動力比重達到了33%。按照現有勞動力總量和年齡的推移，到2020年前后50歲以上勞動力比重將達到50%左右。同時，農業勞動力素質不容樂觀，學歷層次低，農村實用人才短缺。通過外出打工人員與在家務農人員的分組調查，明顯地反映出“學歷層次越高越傾向出外打工，學歷層次越低越傾向在家務農”和“年紀輕者出外打工，年齡增大在家務農”的特征。農業勞動力結構的不合理和素質的降低，直接會導致農業生產水平低下，還會增加農業新技術、新機械、新方法的推廣難度，制約農業現代化進程的推進。
⒊化肥施用量的制約
我國化肥施用量總體已經飽和，難以繼續依靠增加化肥的施用量來提高糧食產量。改革初期，全國的化肥施用量不足1000萬噸，2009年增加到5400萬噸，單位面積施肥量從每公頃58.9公斤增加到340.4公斤。從世界平均水平來看，單位土地的施肥量每增加1公斤可使單產增加34公斤，而在我國僅增加20公斤，遠落后于世界平均水平。
需要引起注意的是，單位土地面積所使用的化肥量客觀上存在著上限，一般認為在225公斤左右。過量使用不僅造成資源浪費，而且會引起土地板結、病蟲害增加，造成地下水的硝酸鹽含量超標、農藥殘留物超標等一系列問題。當前，我國平均化肥施用量已超出了公認的上限，一些大棚和土地因過量施肥出現“死棚”、“絕地”現象。
⒋水資源的制約
水資源供需矛盾突出仍然是我國農業可持續發展的主要瓶頸，對糧食生產的制約主要體現在四個方面。
我國是世界上的貧水國之一，2007年人均水資源占有量只有2100立方米，僅相當于世界平均水平的1/3。每公頃平均水資源占有量2.7萬立方米，僅相當于世界平均水平的2/3。
隨著工業化、城鎮化深入發展，工業用水和生活用水將急劇增加，從而擠占農業用水。2007年世界平均農業用水占淡水抽取量的70%，工業和生活用水占30%，而高收入國家分別占43%和57%。近年來，我國農業用水在全國總用水量中的比重呈下降趨勢，已從80%以上降至70%以下。在工業化和城鎮化進程中，供水總量的增加將十分有限，2020年我國年用水總量將控制在6700億立方米以內，農業用水在社會總用水量中的比重還會下降。這是由于生產特點決定了工業用水的邊際產出顯著高于農業，水資源更傾向于向回報率高的工業部門配置，進而擠占農業用水。
農田水利建設滯后仍然是影響農業穩定發展和國家糧食安全的最大硬傷，水利設施薄弱仍然是國家基礎設施的明顯短板。同時，農業灌溉用水普遍存在浪費現象。由于農業灌溉方式落后，輸水渠道大部分是土渠，加之工程老化失修和配套不全，全國農業灌溉水的有效利用率只有40%，僅為發達國家的一半左右。每立方米水的糧食生產能力只有0.87公斤左右，遠低于2公斤以上的世界平均水平。
農業主要“靠天吃飯”的局面尚未扭轉。近年來，水資源短缺已從北方蔓延到南方，西南地區特大干旱、冬麥區冬春連旱等，都對糧食產量造成嚴重沖擊。
⒌生產經營方式的制約
在關于農業發展的國內外研究中，一直存在著“大農”與“小農”孰優孰劣的爭論。我國農業以一家一戶為主的小規模經營方式，客觀上形成了耕地細碎化的局面。這種經營方式需要輔之以完善的社會化服務體系，然而我國農業社會化服務體系不健全，農業生產經營組織化程度低，因此制約了農業生產率的提高。
