La intersiembra de maíz y soja se practica ampliamente para mejorar la eficiencia del uso de la tierra, pero la sombra del maíz a menudo limita el crecimiento y la productividad de la soja. La melatonina, una molécula de señalización vegetal con propiedades antioxidantes y reguladoras del crecimiento, ha mostrado potencial para mitigar diversas tensiones abióticas, incluida la baja luminosidad. Este estudio investigó la eficacia de la aplicación foliar de melatonina (MT) para mejorar la tolerancia a la sombra y el rendimiento de la soja en sistemas de intersiembra. Se aplicaron cuatro concentraciones de melatonina (0, 50, 100 y 150 uM) a la soja cultivada en sistemas de monocultivo e intersiembra. Los resultados mostraron que la intersiembra redujo significativamente el crecimiento, la actividad fotosintética y los rasgos relacionados con el rendimiento. Sin embargo, la aplicación de MT, particularmente a 100 uM (MT), mitigó efectivamente estas disminuciones. MT mejoró la altura de las plantas (hasta un 32%), el área foliar (8%), la longitud de los entrenudos (hasta un 41%), el rendimiento de granos (32%) y la materia seca de biomasa (30%) en comparación con las plantas intersembradas no tratadas. También mejoró los valores de clorofila SPAD, la tasa fotosintética, la conductancia estomática, parámetros de fluorescencia de clorofila como la eficiencia del Fotosistema II (PSII), el rendimiento cuántico máximo del PSII (Fv/Fm), el apagamiento fotoquímico (qp), la tasa de transporte de electrones (ETR), la actividad de Rubisco y el contenido de proteínas solubles. Estos hallazgos sugieren que la aplicación foliar de melatonina, especialmente a 100 uM, puede mejorar la resiliencia a la sombra en la soja al mejorar el rendimiento fisiológico y bioquímico, ofreciendo una estrategia práctica para optimizar la productividad en sistemas de intersiembra.