外源氮素的供应水平对大豆生长发育具有十分重要的影响,氮素施入不足或过量均会导致体内代谢紊乱,影响产量的形成。因此,探索相应的缓解措施具有十分重要的科学与实践意义。为此,本试验针对具有植物生长发育调节及逆境胁迫抗性等作用的褪黑素,对不同氮水平下大豆的调控开展相关研究。试验于2019和2020年在国家杂粮工程技术研究中心试验基地进行,采用砂培的方式,以0 m M（零氮）、1.5 m M（低氮）、7.5 m M（对照）和15 m M（高氮）铵态氮为氮源的1/2Hoagland营养液,模拟植株在不同氮水平的生长环境,于大豆生长至V1、V3和R5期分别对其进行100μM的褪黑素（MT）喷施处理,系统分析了不同时期施用褪黑素对不同氮水平下植株生长发育、氮同化能力及产量的调控作用。试验结果表明:1.不同氮水平处理对功能叶片中抗氧化酶活性具有一定的影响。适量增施氮素有利于酶活性的增强,高氮水平下抗氧化酶活性显著升高,MDA的含量显著增多,说明持续的高氮处理会对植株造成一定的氧化胁迫。MT处理有利于高氮水平下功能叶片中抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性的进一步增强,缓解了持续高氮引起的氧化损伤,降低了MDA含量,使之恢复至对照水平。2.不同氮水平处理会间接影响植株体内的光合碳代谢活动。氮缺乏使叶绿素合成受阻,光合碳代谢能力显著降低;过量的氮素供应导致氮代谢等活动加剧,过度消耗了光合等碳代谢产生的能量,干扰了植株体内的碳氮平衡,抑制了干物质的积累。MT在低氮环境下的施用有利于植株通过促进氮素吸收,增强叶绿素合成,提高净光合速率,增加光合产物及干物质的积累,其中V3期施用MT使干物质积累量显著增加了20.38%;在高氮环境下则主要通过缓解气孔导度受损程度的方式,促进光合碳代谢能力,增加可溶性糖及干物质的积累,V3期施用MT使该氮水平下干物质积累量显著增加了22.88%。3.不同氮水平处理对大豆的根瘤固氮能力影响显著。低氮处理有利于大豆的根瘤数量和根瘤干重的提高,高氮处理大豆的固氮能力受到明显抑制。施用MT有利于大豆根部发育,促进了根瘤形成与生长,并且V3期施用MT对零氮和高氮处理下根瘤的固氮酶活性具有显著的促进效果,增加了各组织器官中酰脲的含量。4.不同的施氮水平对大豆的氮同化关键酶活性有直接的影响。零氮和低氮条件下,主要的氮同化酶NR、GS、GOGAT和GDH活性均受到显著抑制,并且随着处理时间的延长,高氮水平下氮同化酶活性也显著低于对照。喷施MT显著提高了各个氮处理下功能叶片中GS、GOGAT和GDH活性及其相对应编码基因的表达水平。MT处理后,低氮水平下NR活性显著提高,在高氮水平下则受到抑制。5.不同氮水平处理显著影响了植株中NO3-、NO2-、NH4+、可溶性蛋白、总游离氨基酸和全氮含量。缺氮抑制了功能叶片中多种不同形态氮及全氮含量,高氮会增加上述物质的积累。MT的施用增加了零氮及低氮水平下NO3-和NH4+的含量,促进了可溶性蛋白、游离氨基酸等含氮物质的合成,提高了总体氮含量。高氮水平下,MT对功能叶片中的NO3-、NO2-、NH4+和总游离氨基酸含量均产生了负反馈调节作用,对该氮水平下可溶性蛋白及全氮量的积累均无显著影响。6.不同氮水平处理同样影响了大豆的生长表型。氮素供应不足或过量均会限制植株的生长发育。在V1和V3期施用MT,均显著地缓解了氮胁迫对茎粗、根长及叶面积的抑制作用,有利于植株为生殖生长提供更加丰富的物质基础,促进了产量的形成;R5期施用MT更有利于营养物质向籽粒运输,并增加籽粒的百粒重。综合两年产量数据结果发现,与R5期相比,V3期喷施MT对产量的促进效果更显著,分别使四个氮水平下（0N、LN、CK、HN）植株的平均单株粒重增加了16.75%、13.77%、8.61%和11.79%。综上所述,MT能够通过调节不同氮水平下大豆氮同化能力及其与氧化代谢、碳代谢之间的平衡关系,进而修复受损的生长发育情况,最终促进产量的形成。