玉米种子萌发容易受到干旱和盐碱等环境胁迫（environmental stress）的影响,低场核磁共振技术（low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR）已广泛应用于食品科学和农业领域,采用LF-NMR研究玉米种子在胁迫环境下的萌发状态,不仅可以快速无损监测玉米种子萌发过程中内部水分迁移,还可结合智能算法,通过少量样本核磁数据预测大规模种子发育状况,为干旱和盐碱环境下玉米的种植和生产提供科学指导。本研究首先模拟单因素盐胁迫环境,根据低场核磁共振弛豫波谱信号和图像,分析不同浓度Na Cl溶液对玉米种子吸胀、萌动、发芽3个阶段内部水分的影响。其次,设计盐碱和干旱复合因素的胁迫梯度,通过低场核磁共振试验采集得到更完备精细的核磁数据集,利用溶液培养方式、采用种子标准萌发试验获得玉米种子发芽指标数据。最后分析低场核磁共振弛豫波谱参数和玉米种子发芽指数之间的相关性,并建立玉米种子胁迫等级预测模型。主要研究内容如下:（1）单因素盐胁迫试验:对不同Na Cl浓度梯度下检测样本进行核磁共振成像以及核磁共振波谱试验。结果表明萌发过程的玉米种子含有3种主要水成分:结合水(T21),半结合水(T22)和自由水(T23)。此外,在T2弛豫谱图中结合水主峰左侧出现副峰水(T24),信号微弱,弛豫时间为0.1～1 ms,是一种标志着种子发芽的结合水。随着盐胁迫程度上升,种子发芽率从90%降至0。Na Cl浓度在50 mmol/L及以下时,不同相态水信号幅值变化趋势受盐胁迫影响较小,达到100 mmol/L时自由水信号幅值被抑制在低水平,达到150 mmol/L时结合水和半结合水信号幅值变化速率均被大幅延缓。（2）复合因素交叉试验:采集13种胁迫梯度下种子的横向弛豫时间T2（transverse（spin-spin）relaxation time of the ~1H NMR signal）信息和种子发芽过程各指标数据。首先通过多种算法提取T2驰豫信息特征子集,采用最邻近节点算法评价特征子集的优劣,最终选择了皮尔逊系数法对弛豫信息和发芽指数进行相关性分析,目的是得到正向指标和负向指标,用于熵权法的数据标准化处理。其次利用熵权法建立胁迫等级评价体系,划分出3个胁迫等级;同时,通过电子显微镜观察到随胁迫程度加剧,种子因胚和胚乳部位生物组织遭到破坏,丧失吸水露白能力。将LF-NMR驰豫信息参数作为输入值,胁迫等级作为输出值,分别建立支持向量机模型、高斯过程回归模型、反向传播神经网络模型。通过参数提取优化得到的T2a1、T2a2、T2b1、T2c2、A、A24、A22、P21、P22这9个参数能够实现有效预测种子生长环境的胁迫等级,在反向传播神经网络模型中预测效果良好,且优于未优化的弛豫信息集,其R~2、RMSE、MAE分别为0.920、0.725、0.532。