멜라토닌은 작물의 생장 및 분화 그리고 비생물적 환경 스트레스 조건에서 다양한 생리적 기능을 조절하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 고온과 건조 스트레스 조건에서 배추에 멜라토닌을 세가지 수준의 농도(5, 10 및 20mg·L^-1)로 엽면 살포하고, 스트레스 경감에 효과적인 농도를 찾고자 하였다. 고온 및 건조 스트레스 조건에서, 10mg·L^-1 농도의 멜라토닌 처리구의 생체중과 엽면적이 대조구에 비해 각각 22.7%와 13.9%씩 증가함을 확인하였다. 광합성 특성 측정결과, 10mg·L^-1 처리구에서 광합성 속도와 증산율이 대조구에 비해 유의한 차이를 보이며 증가하였고, 과산화수소(H₂O₂) 함량도 가장 낮게 측정되었다. 반면, 여러 농도의 멜라토닌 처리에 의한 MDA함량변화는 관찰되지 않았다. 특히, 10mg·L^-1 처리구에서 항산화효소인 ascorbate peroxidase(APX)와 superoxide dismutase(SOD)의 활성이 대조구에 비해 증가하지만, ascorbic acid(AsA) 및 proline의 함량은 변화를 보이지 않았다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 10mg·L^-1 농도의 멜라토닌 경엽처리는 배추의 항산화효소 활성을 증가시켜 고온 및 건조 스트레스 조건에서 배추 생장에 긍정적 효과를 유발함을 확인하였다.