本发明属于烟田种植领域，尤其涉及一种基于光合产量潜力的烟田种植密度选择方法及装置。
背景技术：
1、种植密度是影响烟草经济性状的关键因素，极大的影响着烟叶可截获光总量和烟田光能利用率。烟田的密度过高时，每平米可种植株数多，但是植株与植株之间遮挡严重，单株有效受光面积小，烟田群体光合效能降低。反之，烟田种植密度低，植株间相互遮蔽作用少，光照充足，个体植株生长发育好，品质高，但是群体产量低。所以烟田种植密度选择需要以形成合理的群体结构为目标。
2、作物的光合产量潜力是指在充分和合理利用当地的光资源，温度、水分、土壤和营养均等处于最适宜状况时、且没有病虫害过多干扰的单位面积土地上可获得的最高生物学干物质量。作物光合产量潜力的重要因素取决于作物可捕获的太阳辐射能量和光合作用特性。其中，大田种植的作物，其光合特性(即光合利用效率效率)由作物品种和基因特性决定。作物可捕获的太阳辐射能量则取决于作物自身形态(叶片与叶片之间的遮挡)和植株之间相互遮挡情况。
3、太阳高度角是指对于地球上某个地点，太阳光的入射方向和地平面之间的夹角，即某地太阳光线与该地作垂直于地心的地表切线的夹角。烟田为充分利用光能，一般以南北为垄的走向，采用较大的行距以减少植株与植株之间的阴影遮蔽。根据实时太阳数据和对实际烟田中烟苗的的种植与排序方式可以计算出烟株在既定时刻不同经纬度的投影面积。
4、现有公开了一种基于光能的生产潜力的估算方法(专利申请号为：cn202010778992.6)，其包括计算光能利用率、计算光合生产潜力、计算作物生产潜力已开发度和测定产量。
5、该公开方案主要是计算作物的生产潜力，方便判断其后续产量与长势，但是该方案只是从作物本身出发，计算客观的生产潜力，不能对作物种植方式进行调整，不能从种植管理角度合理的提高整体作物的生产潜力，不能实现作物的最优生产。
技术实现思路
1、本技术提供了一种基于光合产量潜力的烟田种植密度选择方法及装置，旨在解决现有烟田种植技术没有涉及到烟田种植密度的选择，以及现有计算作物光合生产潜力的方法只能客观计算生产潜力，不能对作物种植方式进行调整，不能从种植管理角度合理的提高整体作物的生产潜力，不能实现作物最优生产的问题。
2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：
3、选择待种植烟田并获取待种植烟田的种植相关数据，种植相关数据包括光照数据、成熟期烟草高度、种植地经纬度和历史烟草种植行距；
4、依次构建种植密度公式、烟草单体光合产量潜力模型、植株遮蔽模型，基于烟草单体光合产量潜力模型对种植密度公式和植株遮蔽模型进行融合，得到烟田群体光合产量潜力模型；
5、将种植相关数据输入烟田群体光合产量潜力模型中计算，得到待种植烟田的原光合产量潜力；
6、获取待种植烟田的计划种植行距，将计划种植行距分别输入烟田群体光合产量潜力模型中计算，得到预测光合产量潜力；
7、将预测光合产量潜力与原光合产量潜力进行对比，取最大光合产量潜力对应的种植行距对待种植烟田进行烟草种植，完成烟田种植密度选择。
8、作为优选，种植密度公式为d＝n/area＝[area/(l*d)]/area＝1/(l*d)，其中d为种植密度，area为种植田块总面积，n为总种植植株数量，d为行距，l为株距。
9、作为优选，烟草单体光合产量潜力模型为dmmax＝0.5*rabs*lue，其中dmmax为最大光合产量潜力，rabs＝r-r0，rabs为正午12点时烟草植株吸收的太阳辐射量，r为正午12点时叶面上方太阳辐射量，ro为同时间段叶面下方的地面太阳辐射量，lue为光利用效率，rabs和lue均由光照数据计算后获得。
10、作为优选，植株遮蔽模型为其中s为植株遮蔽百分比，h为成熟期烟草高度，α为太阳高度角，d为种植行距，hshadow为邻行植株造成的荫蔽投影高度且hshadow＝h-d*tanα。
11、作为优选，太阳高度角α的计算公式为sinα＝sinφsinδ+cosφcosω，其中，δ为太阳赤纬，φ为观测点的纬度即种植田块的纬度，ω为地方时角，根据观测者所在的经度不同而不同，δ、φ和ω基于种植地经纬度获得。
12、作为优选，烟田群体光合产量潜力模型为其中dmpotential为每平方米最大光合产量潜力。
13、作为优选，选取处于烟草成熟期的样本烟田，采用田间五点取样法测量样本烟田的植株高度，取平均值，得到成熟期烟草高度。
14、一种基于光合产量潜力的烟田种植密度选择装置，包括：
15、种植相关数据获取模块：用于选择待种植烟田并获取待种植烟田的种植相关数据，种植相关数据包括光照数据、成熟期烟草高度、种植地经纬度和历史烟草种植行距；
16、烟田群体光合产量潜力模型构建模块：用于依次构建种植密度公式、烟草单体光合产量潜力模型、植株遮蔽模型，基于烟草单体光合产量潜力模型对种植密度公式和植株遮蔽模型进行融合，得到烟田群体光合产量潜力模型；
17、第一光合产量潜力计算模块：用于将种植相关数据输入烟田群体光合产量潜力模型中计算，得到待种植烟田的原光合产量潜力；
18、第二光合产量潜力计算模块：用于获取待种植烟田的计划种植行距，将计划种植行距分别输入烟田群体光合产量潜力模型中计算，得到预测光合产量潜力；
19、种植行距选择模块：用于将预测光合产量潜力与原光合产量潜力进行对比，取最大光合产量潜力对应的种植行距对待种植烟田进行烟草种植，完成烟田种植密度选择。
20、一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如上述中任一所述的一种基于光合产量潜力的烟田种植密度选择方法。
21、一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被计算机执行时实现如上述中任一所述的一种基于光合产量潜力的烟田种植密度选择方法。
22、本发明具有以下有益效果：
23、(1)本方案依次构建种植密度公式、烟草单体光合产量潜力模型、植株遮蔽模型，并基于烟草单体光合产量潜力模型对种植密度公式和植株遮蔽模型进行融合，建立烟田群体光合产量潜力的多因素模拟模型，提供了一种从光照角度对烟田密度进行科学合理的选择方法，即通过选择烟草的种植行距以达到最高的光合产量潜力，以实现从种植管理角度合理的提高整体作物的生产潜力，达到最优生产；
24、(2)依据本方法所建立的模型能够直接不受地区影响，通过历史数据或试验采集一轮少量光照数据即可描述密度改变对作物光合产量潜力的影响，从而协助进行烟草种植密度合理选择，解决现如今针对种植密度的确定费时费工，且无法直接应用到其他地区的问题；
25、(3)本方案提供了一种基于太阳高度角和遮蔽情况计算的量化方式，客观评估和反映了烟草不同密度在成熟期会导致的荫蔽作用和其对光合的影响，且模型不局限于时间、地点和品种(因为模型中的参数都是随着时间、地点和品种进行调整的，在构建模型的过程中，这些相应的参数已经进行着调整，在实际使用时，只需要考虑种植行距这一变量即可，种植行距不受限于时间、地点以及作物品种)，具有普适性和科学性。