SISTEMA EXPERTO PARA LA DETECCIÓN Y TRATAMIENTO DE PLAGAS & ENFERMEDADES EN EL CULTIVO DE ARROZ

Universidad Nacional de Trujillo
iPROYECTO DE SISTEMAS EXPERTOS
ESCUELA DE INFORMATICA
INTEGRANTES:
 Barrantes Angulo, Carlos
 Vigo Portilla, Luis Alberto
DOCENTE:
ING. Díaz Pulido, José Arturo
PROYECTO
Sistemas Expertos
“SISTEMA EXPERTO PARA LA DETECCIÓN Y TRATAMIENTO
DE PLAGAS & ENFERMEDADES EN EL CULTIVO DE ARROZ EN
EL VALLE JEQUETEPEQUE- LA LIBERTAD”

2PROYECTO DE SISTEMAS EXPERTOS
ABSTRACT
The Expert Systems (SSE), one of the fields in which divides the Artificial Intelligence,
have raised great interest over the past five years between experts from different areas
not related to computing, such as the agro-industrial sector. The possibilities for
using the SSE control in agribusiness are broad and promising. They range from
identifying pests that attack a field crops until obtaining recommendations for
controlling them. This work is structured in two parts. The first part is a description
of the SSE, its possibilities, and other factors that influence largely at the time of taking
the decision by the establishment of such systems. The second part shows the project
that we have developed in the agribusiness field taking into account the demands
of our region due to accelerated growth in this sector.
RESUMEN
Los Sistemas Expertos (SSEE), uno de los campos en que se divide la Inteligencia
Artificial, han levantado un gran interés en los últimos cinco años entre los expertos de
diversas áreas no relacionadas con la computación, como por ejemplo el sector
agroindustrial. Las posibilidades de utilización de los SSEE en control agroindustrial,
son amplias y esperanzadoras. Van desde la identificación de plagas que atacan un
sembrío hasta la obtención de recomendaciones para el control de las mismas. Este
trabajo se encuentra estructurado en dos partes. En la primera parte se realiza una
descripción de los SSEE, sus posibilidades, y otros factores que influyen en gran
medida al momento de tomar la decisión por la implantación de este tipo de sistemas.
En la segunda parte se presenta el proyecto que hemos desarrollado en el campo
agroindustrial teniendo en cuenta las demandas de nuestra región debido al
acelerado crecimiento en este sector.

AGRADECIMIENTOS
Los autores dan especial agradecimientos a Ing. José Arturo Díaz Pulido, docente del
Curso de Inteligencia Artificial, por sus importantes críticas y apoyo en el desarrollo de
este proyecto. También a nuestra familia, que sin su amor y apoyo, este trabajo de
investigación no se hubiese podido concretar. Por último pero no menos importante,
gracias también a nuestros compañeros de aula por su ayuda y amistad. Muchas más
personas participaron de diversas maneras para garantizar nuestra investigación
lograda por lo que damos gracias a todos ellos.

1. INTRODUCCIÓN
En este capítulo se ofrece un esbozo de este trabajo de investigación. Se da una
introducción al campo de estudio, se afirma en el problema abordado, se hace
una breve descripción de la forma en que hemos modelado el problema así como
se expone los objetivos de investigación y el paradigma seleccionado.
1.1. Introducción
Los sistemas expertos (SSEE) es uno de los campos en que se divide la
Inteligencia Artificial, han levantado en los últimos años un gran interés
por su aplicación a problemas científicos, técnicos y comerciales.
Este entusiasmo se ha visto reforzado por el hecho de que los
SSEE desarrollados han probado ser capaces de alcanzar los objetivos para
los cuales habían sido diseñados.
Existen varios tipos de sistemas expertos, nosotros desarrollamos un
sistema experto de control. Estos sistemas expertos participan en la
realización de las tareas de interpretación y diagnóstico de forma
secuencial. Con ello se consigue conducir o guiar un proceso. Los
sistemas de control son complejos debido al número de funciones que deben
manejar y el gran número de factores que deben considerar; esta complejidad
creciente es otra de las razones que apuntan al uso del conocimiento, y por
tanto de los SE.
Ahora bien, el sistema experto desarrollado realiza las tareas implicadas
en el cultivo de arroz, como son el diagnóstico de enfermedades, plagas y su
tratamiento.
El diagnóstico de plagas se realiza a partir de los síntomas observados.
En función de la plaga diagnosticada y de su grado de levedad, se
dictamina un plan de tratamiento para la planta infectada. Un plan de
tratamiento debe especificar un conjunto de recursos necesarios, y otros
consejos adicionales.
1.2. Descripción del problema
El diagnóstico de plagas y enfermedades se realiza a partir de los síntomas
observados. En función de la plaga diagnosticada y de su grado de
gravedad, se dictamina un plan de tratamiento para la planta infectada.
Un plan de tratamiento debe especificar un conjunto de recursos
necesarios, y consejos adicionales.

1.3. Modelado del Problema
Para modelar el sistema experto, en principio pensamos modelar los
“recursos necesarios”, “consejos adicionales” como conceptos diferenciados
del “plan de tratamiento” porque se les supone una cierta complejidad, aunque
al profundizar en las descripciones que manejamos decidimos modelarlos
como atributos del concepto “plan de tratamiento”.
Evidentemente para poder llegar a un diagnóstico desde los síntomas, se
asume la existencia de una relación causa-efecto, formando una estructura
más o menos compleja, pero que permitiría por recubrimiento llegar a las
causas/diagnóstico de los efectos/síntomas de entrada.

2. MARCO TEÓRICO
2.2. SISTEMAS EXPERTOS
2.2.1. Definición
Son programas de computación que se derivan de una rama de la
investigación informática llamada Inteligencia Artificial (IA). El
objetivo científico de la IA es entender la inteligencia. Está referida
a los conceptos y a los métodos de inferencia simbólica, o de
razonamiento por computadora, y cómo el conocimiento usado para
hacer esas inferencias será representado dentro de la máquina.
La construcción de un sistema experto se llama ingeniería del
conocimiento y sus médicos son los ingenieros del conocimiento. El
ingeniero del conocimiento debe cerciorarse de que el ordenador
tenga todo el conocimiento necesario para solucionar un problema.
También debe elegir una o más formas en las cuales representar el
conocimiento requerido en la memoria del ordenador, es decir, él
debe elegir una representación del conocimiento. Él debe también
asegurarse de que la computadora pueda utilizar eficientemente el
conocimiento, seleccionando de un conjunto de métodos de
razonamiento
2.2.2. Componentes de los Sistemas Expertos
Cada sistema experto consiste de dos partes principales: la base del
conocimiento; y el razonamiento, o motor de inferencia.
La base de conocimiento que una persona experta utiliza es lo que él
aprendió en la escuela, de colegas y a partir de años de la
experiencia. Probablemente cuanto más experiencia tiene, más
grande es su conocimiento almacenado. El conocimiento le permite
interpretar la información en su base de datos ayudándolo en
diagnósticos, diseño y análisis.

2.2.3. Características
Habilidad para llegar a una solución a los problemas en forma
rápida y certera.
Esta es la habilidad principal que se espera que un experto posea y
pueda llevar a cabo. Al mencionar “en forma rápida y certera” obliga
a que el experto no solo tenga conocimiento del campo en el que va
a diagnosticar, sino que además tena experiencia tomando decisiones
en él.
Habilidad para explicar los resultados a la persona que no
cuenta con ese conocimiento.
Significa que el experto debe de poder responder en forma clara y
certera las preguntas concernientes a las razones de los resultados, el
razonamiento derivado de los mismos y las implicaciones siguientes.
Habilidad para aprender de las experiencias
Los expertos deben de aprender tanto de sus propias experiencias
como de la experiencia de los demás. Están obligados a estar al día
en cuanto a la base de sus conocimientos así como a modificar el
proceso de su razonamiento. Los expertos que no se mantienen al día
generalmente se vuelven obsoletos.
Conciencia de sus limitaciones
Los expertos pueden evaluar su capacidad para resolver un problema
dado y determinar si el mismo se encuentra dentro de sus
posibilidades de resolución. Esto significa que saben cuándo
referirse a otros expertos.
2.3. ENFERMEDADES EN LOS TERRENOS ARROCEROS
Las enfermedades que atacan al arroz se van presentando a lo largo del ciclo
del cultivo .Entre las más importantes a nivel de finca de encuentran hoja
blanca, Pricularia, Escalado, Rhyzoctonia, Heminthosporium y Manchado del
grano. El falso carbón es una de las enfermedades más comunes,
especialmente en zonas húmedas, aunque no provoca daños de consideración.

2.3.1. TIPOS DE ENFERMEDADES EN LOS TERRENOS
ARROCEROS
A. Hoja Blanca
Producida por (sogata), ese insecto transmite un virus a las
espigas que ya no dejan producirse.
El virus manifiesta los siguientes síntomas:
 Rayas cloróticas o amarillentas en las hojas
 Se forman franjas de color amarillo pálido o blanco a lo largo
de la hoja.
 Secamiento descendente de la hoja.
 Las espiguillas sufren manchas y vaneamiento.
 Presencia de reducción del macollamiento y de la altura de la
planta.

Tratamiento
 Abono
 Sulfato de Cobre (composición química)
Nombre comercial
 Floxil
 Kobres Llq
 Mastercop
 Tebuconazole(composición química)
Nombre comercial
 DK-Kurt
 Folicur
 Horizon
 Itazole
 Orion
 Orius
 Podium
 Tebufort
 Tebusac 25 EW
 Tebuzole 250 EW
 Tenaz 250 EW

B. Piricularia o Quemado:
El hongo causa el añublo o quemazón del arroz denominado
PIRICULARIA, que es la enfermedad más limitante del cultivo.
Síntomas:
 Son manchas en las hojas.
 Alrededor de los nudos de los tallos se extienden manchas de
color café oscuro en forma de anillo.
 En el cuello de la panícula se forma inicialmente una mancha
de color pardo grisáceo que rodea luego la base de la
panícula.
 No realiza la fotosíntesis y si no hay fotosíntesis no hay
clorofilas proteínas y carbohidratos.
Tratamiento
 Abono
Nombre comercial
 Floxil

 Kobres Llq
 Mastercop
Nombre comercial
 DK-Kurt
 Folicur
 Horizon
 Itazole
 Orion
 Orius
 Podium
 Tebufort
 Tebusac 25 EW
 Tebuzole 250 EW
 Tenaz 250 EW
 Vertical 250 EW
C. Rhyzoctonia
Es una enfermedad provocada por el patógeno de las
plantas Rhizoctonia solani, que se ve presente dentro de la
siembra del arroz y que presenta varios riesgos para esta planta si
no se controla a tiempo.

Síntomas
 La reducción en el peso de los granos es el factor más
importante de esas pérdidas.
 Tiene un olor a fructífero
 Las raíces están podridas
Tratamiento
Nombre comercial
 Floxil
 Kobres Llq
 Mastercop

D. Helminthosporiosis
Se encuentra asociada con baja fertilidad del suelo y daños
radicales por insectos. El hongo infecta en cualquier etapa del
cultivo; sin embargo, las incidencias más críticas a la planta
ocurren al final del cultivo.
Síntomas:
 Manchas circulares u ovales que se distribuyen casi
uniformemente por toda la lámina foliar
 Manchas marrones cubiertas por crecimiento del hongo
 Secamientos de la lámina foliar.
Tratamiento
 Abono
Nombre comercial
 Floxil
 Kobres Llq
 Mastercop

Nombre comercial
 DK-Kurt
 Folicur
 Horizon
 Itazole
 Orion
 Orius
 Podium
 Tebufort
 Tebusac 25 EW
 Tebuzole 250 EW
 Tenaz 250 EW
 Vertical 250 EWç
E. Falso Carbón
Es una bacteria que llega a la semilla, esta bacteria mantiene
latente cuando ya ingresa al agua empieza a desarrollarse.
Síntomas:
 Llega la bacteria en una manera acropétalo o báspetalo;
nos damos cuenta cuando está en punto de algodón.
 Todos los campos deben prevenirse para eso cuando la
bacteria va avanzando llega a la semilla y se forma un
hematoma.

Tratamiento
 Abono
Nombre comercial
 Floxil
 Kobres Llq
 Mastercopç
Nombre comercial
 DK-Kurt
 Folicur
 Horizon
 Itazole
 Orion
 Orius
 Podium
 Tebufort
 Tebusac 25 EW
 Tebuzole 250 EW
 Tenaz 250 EW
 Vertical 250 EW

2.4. PLAGAS EN LOS TERRENOS ARROCEROS
2.4.1. TIPOS DE PLAGAS EN LOS TERRENOS ARROCEROS
2.4.1.1. Gusano Rojo
Se caracteriza por asemejarse a un zancudo, su cuerpo
varía de color dependiendo de la especie, desde un
verdoso hasta un color grisáceo, llegan a medir 3,12 mm,
las alas son transparentes y las antenas son plumosas.
Síntomas:
 Dificultad en su capacidad de prendimiento, y de
absorción de nutriente.
 Las plantas muestran un amarillamiento.

TRATAMIENTO
 FIPRONIL(composición química)
Nombre comercial
 Armeo 200 SC
 Coach 200 SC
 Dardo 25 SC
 Exploit
 Fantastic 200 SC
 Fulminate 200 SC
 Lesenta 80 WG
 Matrix 200 SC
 Regent SC
 Xipronil 20 SC
 IMIDACLOPRID(composición química)
Nombre comercial
 Admire 200 SL
 Blat Gel Plus
 Cigaral 70 WP
 Confidor 350 SC
 Controller 350 SC
 Digno 350 SC
 DK Prid 35% SC
 Ferhoz 35 SC
 Heloprid 350 SC
 Imidaforte
 Imidaltop
 Privat 700 wp
 Private 350 SC
 Sensei 350 SC
 Thunder 350 SC
 Winner 70 WG
 Zuker
 Zuxion 20 LS

2.4.1.2. Mosquilla
Síntomas:
 Perforación de la lámina foliar
 Las larvas dejan las minas o galerías de color claro.
 La hoja finalmente se necrósica y las hojas se
quiebran.

Tratamiento
 CIPERMETRINA(composición química)
Nombre comercial
 Apache 25 CE
 Arrivo
 Bulltrim
 Campal 250 CE
 Ciperklin 25
 Compact Plus 250 EC
 Compact 200 EC
 Cymbaz 250
 Forja 250 EC
 Galgotrin
 Gibson
 Lepitrin 25 EC
 Nurelle 250 EC
 Player
 Pyrimetha 25 EC
 Record 250 EC
 Scud
 Sherpa
 ALFACYPERMETRINA(composición química)
Nombre comercial
 Alfamatrix 10 EC
 Alfaro 10% PM
 Almex 5 EC
 Alphamax 10 EC
 Ariphyll 10 EC
 Cipermex Super 10 CE
 Contest
 Divino 10 EC
 Dominex
 Éxito 10 CE
 Fastac
 K-ñon
 Minor 10 % SC
 Penalty
 Pointerex 10% EC
 Precisión 10 EC
 Turbine 10 EC

 ZETA- CIPERMETRINA(composición química)
Nombre comercial
 Furia 200 SC
 Furia
2.4.1.3. SPODOPTERA
En los últimos años ha incrementado sus afectaciones en
el arroz donde se conoce vulgarmente como “Palomilla”
Los huevos son redondos con dimensiones de 0,45 a 0,50
mm de diámetro, son puestos por la noche, presentan
variados colores, entre ellos gris oscuro y diversas
tonalidades.
Síntomas:
 Consume hasta 153.157 cm² del área foliar de las
plantas de arroz
 Puede hasta matar a las plantas
Tratamiento
 DIMETOTATO(composición química)
Nombre comercial
 Anatoato 40 EC
 Ciclon
 Dabac
 Dimetoxion
 Perfekthion

 METAMIDOFOS (composición química)
Nombre comercial
 Curafos 600
 Lasser 600
 Memor
 Meta
 Metafos 600
 Metasac- Hortus 600
 Methopaz
 Misil 600 SL
 IMIDACLOPRID (composición química)
Nombre comercial
 Admire 200 SL
 Blat Gel Plus
 Cigaral 70 WP
 Confidor 350 SC
 Digno 350 SC
 DK Prid 35% SC
 Ferhoz 35 SC
 Heloprid 350 SC
 Imidaforte
 Imidaltop
 Privat 700 wp
 Private 350 SC
 Sensei 350 SC
 Thunder 350 SC
 Winner 70 WG
 Zuker
 Zuxion 20 LS

2.4.1.4. SOGATA
Los machos tienen una longitud aproximada de 2,0 mm,
son más pequeños que las hembras y de color pardo
oscuro a negro. Las hembras miden de 3,33 a 3,35 mm,
de color ámbar y más claras que los machos, el dorso del
tórax hasta la quilla lateral es pálido y esta coloración se
extiende hasta el ápice de la cabeza.
Síntomas:
 Amarillamiento en las hojas, que progresivamente
toman color chocolate claro.
 Formación de fumagina en las hojas.
Tratamiento
 ETOFENPROX(composición química)
Nombre comercial
 Trebon 10 EC
 IMIDACLOPRID (composición química)
Nombre comercial
 Amire 200 SL
 Blat Gel PLUS
 Cigarral 70 WP
 Confidor 350 SC
 Digno 350 SC
 DK Prid 35% SC

 Ferhoz
 Heloprid
 Imidaforte
 Imidaltop
 CIPERMETRINA(composición química)
Nombre comercial
 Apache 25 CE
 Arrivo
 Bulltrim
 Campal 250 CE
 Ciperklin 25
 Compact Plus 250 EC
 Compact 200 EC
 Cymbaz 250
 Forja 250 EC
 Galgotrin
 Gibson
 Lepitrin 25 EC
 Nurelle 250 EC
 Player
 Pyrimetha 25 EC
 Record 250 EC
 Scud
 Sherpa
2.4.1.5. CAÑERO
Es un insecto de amplia distribución en el continente y en
nuestro país ataca a todas las gramíneas cultivadas entre
las cuales, se encuentra el arroz (Villarreal, 1985).

Síntomas:
 Los tallos jóvenes se secan y mueren ( corazones
muertos)
 Las hojas se secan
 los granos no se forman
 Aparición de panículas blancas vanas y erectas

3. OBJETIVOS
3.1. OBJETIVO GENERAL
 Implementar un Sistema Experto como apoyo en la detección y el
diagnóstico de las enfermedades, plagas y malezas que se presentan en los
terrenos arroceros.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Describir conceptos, generalidades y estructura de los Sistemas Expertos.
 Contribuir al estudio de los Sistemas Expertos aplicados en agronomía en
los cultivos arroceros.
 Adquirir conocimientos del experto humano para estructurar una base de
conocimientos específica.
 Generar un módulo que permita la detección y tratamiento de las
enfermedades, plagas y malezas que se presentan en los terrenos
arroceros.

4. REGLAS DE CONOCIMIENTO
Reglas para enfermedades en el cultivo de Arroz
Reglas para plagas en el cultivo de Arroz
N REGLAS
1
si: los síntomas principales de esta enfermedad son: : hojas amarillentas , franjas
blancas a lo largo de la hoja, secamiento descendente de la hoja, las espiguillas sufren
manchas y vaneamiento, presencia de reducción del macollamiento entonces
enfermedad= hoja blanca y tratamiento= abono, sulfato de cobre y tebuconazole
2
si: los síntomas principales de esta enfermedad son: manchas circular de color marrón
en las hojas, no realiza la fotosíntesis entonces enfermedad = piricularia y tratamiento=
abono, sulfato de cobre y tebuconazole
3
si: los síntomas principales de esta enfermedad son: : la reducción en el peso de los
granos , la raiz tiene un olor fructífero, las raíces están podridas entonces
enfermedad =rhizoctonia y tratamiento = sulfato de cobre
4
si: los síntomas principales de esta enfermedad son: manchas circulares en las hojas,
presencia manchas marrones cubiertas por la presencia del hongo, secamientos de la
lámina foliar entonces enfermedad=helminthosporiosis y tratamiento = abono,
sulfato de cobre y tebuconazole
5
si: los síntomas principales de esta enfermedad son: bacterias en el grano en punto de
algodón, hay un hematoma en el grano entonces enfermedad = falso carbón y
tratamiento: abono, sulfato de cobre y tebuconazole
N REGLAS
1
si: los síntomas principales de esta plaga son: dificultad en su capacidad de prendimiento , y
de absorción de nutriente, las plantas muestran un color amarillamiento entonces plaga=
gusano rojo y tratamiento= fipronil y imidacloprid
2
si: los síntomas principales de esta plaga son: perforación de la lámina foliar, las larvas
dejan las minas o galerías de color verde claro, la hoja finalmente se necrósica y las hojas se
quiebran entonces plaga = mosquilla y tratamiento= cipermetrina, alfacypermetrina y
zeta- cipermetrina
4
si: los síntomas principales de esta plaga son: amarillamiento en las hojas , que
progresivamente toman color chocolate claro , formación de fumagina en las hojas entonces
plaga =sogata y tratamiento = etofenprox, imidacloprid y cipermetrina
5
si: los síntomas principales de esta plaga son: : los tallos jóvenes se secan y mueren , las
hojas se secan, los granos no se forman ,aparición de vanas blancas y erectas entonces
plaga = cañero y tratamiento: dimetotato, fipronil y imidacloprid

5. IMPLEMENTACION YRESULTADOS

 Los resultados de la aplicación del sistema experto. En primer lugar se
muestran los resultados para el tratamiento de plagas y enfermedades a
continuación, los resultados son contrastados con resultados obtenidos de
expertos en el área. La implementación del sistema mostrado fue realizada
completamente en el entorno de Java.
5.1. Implementación
La implementación del sistema experto SEA se utilizó el entorno de
Java (Figura 1.1). Java es un lenguaje de programación para desarrollar
sistemas en general.
Figura 1.1. Java

6. CONCLUSIONES
Es obvio que se decidió implementar a SEA mediante un sistema experto porque
este deberá seguir una modalidad de respuesta de inducción-deducción lógica.
Para poder tener una visión más clara se presenta los esquemas de trabajo
que sigue un sistema normal y un sistema experto.
Ahora una posible mejorar a todo esto sería expandir el contexto de
aplicación de SEA al proceso de cosecha, así como las tareas que esto
implica ya que también requieren ciertas recomendaciones en función de los
recursos de que dispone el agricultor y sus objetivos de venta.
Una posible ampliación de SEA a este proceso sería de vital importancia
para el sector agrícola de la región pues permitiría competir a nuestros agricultores
en los mercados externos, ya que el tamaño, calidad y mantenimiento de la
tara en buenas condiciones harán de esta un producto de mayores niveles de
calidad y estandarización en el mercado internacional.

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