從培育之初一臉盆7斤8兩的原種，到如今2.3億畝的種植面積，矮抗58實現增產小麥86.7億公斤,增產效益170多億元。
有人曾估算，中國人吃的每4個饅頭中，就有一個來自河南；每8個饅頭中，就有1個來自小麥品種矮抗58！
在10日舉行的國家科學技術獎勵大會上，河南科技學院茹振鋼教授接過了沉甸甸的燙金大紅證書。由他主持完成的“矮稈高產多抗廣適小麥新品種矮抗58選育及應用”項目榮獲2013年度國家科技進步一等獎。
一粒種子，何以承載中國最高科技水平？一粒種子，何以成為燎原之勢，在短短幾年內一躍成為黃淮麥區特大小麥品種？
——— 性能優良 ———
沃土之上筑糧倉
面對萬畝示范田，中國工程院院士、著名小麥育種專家程順和曾贊:“矮抗58具有很好的豐產性和廣泛的適應性，它的高產、穩產、抗倒、抗旱、抗病、抗凍等優良特性表現突出，是我國小麥品種改良的重要進展！”
矮抗58成功解決了小麥高產大群易倒伏、矮稈品種易早衰、高產品種品質不優和穩定性差、穩產性與廣適性難結合等種子培育的四大技術難題，實現了高產穩產、矮稈抗倒不早衰、抗逆抗病適應性廣、優質中筋、穩定性好等品種優勢。
據茹振鋼教授介紹，矮抗58的五大優勢保證其成為明星品種：一是高產穩產，一般畝產1100—1200斤，高產示范田可超1400斤；二是抗凍耐旱，苗期能耐零下16攝氏度低溫，根系發達，苗期根深較一般品種增加20—30厘米，耐旱能力強；三是矮稈抗倒，株高70厘米左右，莖稈堅實重心低，抗倒能力強；四是抗病廣適，高抗條銹病和稈銹病，中抗紋枯病和白粉病；五是品質優良，在農業部優質面條小麥品種評比中連續兩年名列第一，屬優質中筋品種。
自2005年生產應用至今，矮抗58歷經零下16攝氏度低溫、八級大風、短時暴雨、冬春連旱、倒春寒等災害性天氣的考驗，“抗寒、抗倒、抗病、高產、穩產”等綜合優勢明顯，災年不減產，豐年更高產，創造了巨大的經濟效益和社會效益，為國家糧食核心區建設作出突出貢獻。
——— 理論創新 ———
創造性地設計出多性狀聚合技術路線
小麥生態育種理論、網絡代謝理論、根系酸堿適應性理論，根系酸堿適應性理論，小麥優質與高產協同并進理論，超高產小麥產量結構三要素（穗粒重、畝穗數、千粒重）的均數平衡理論……
一個個創新理論的提出，見證了茹振鋼及其科研團隊30年的風雨育種路。
他們制定出了“增穗壯稈強根系，優化品質聚抗性”的高產小麥育種策略，創造性地設計出多性狀聚合技術路線。
首先，以多穗大群體實現高產，以減少每排小穗籽粒數實現優質，解決“優質不高產，高產不優質”的矛盾。
在矮抗58選育過程中，以畝穗數為主導，連續選擇小葉多穗類型，增加畝穗數，提高豐產性。其畝成穗45萬左右，最高可成58.5萬穗，畝產潛力700公斤以上。茹振鋼團隊通過對小麥籽粒品質的長期研究發現，小麥穗子每排小穗基部的兩個籽粒品質最好，上部第三個籽粒品質開始下降，第四個籽粒品質急劇下降。矮抗58每排小穗一般為2—3個籽粒，保證了面粉品質。
其次，通過降低株高、提高莖稈質量增強抗倒性，強化根系性狀選擇，解決矮稈易早衰問題。茹振鋼告訴記者：“在培育過程中，將材料力學應用到農作物育種中，使小麥莖稈基部剛性強、上部彈性足，承壓能力和抗扭曲能力足以支持700公斤以上的畝產量。矮抗58株高70公分左右，重心較低，莖稈堅韌、基部機械組織發達，彈性好，具有Rht-D1b+Rht8矮稈基因組合，更有利于抗倒。”記者了解到，實際生產中，在8級大風情況下畝產650公斤完全沒有問題，生產應用至今從未發生倒伏現象。
在矮抗58選育過程中，茹振鋼團隊創建并應用根系觀察箱、根系觀察墻和地下根系觀察走廊，通過研究根系時空動態變化，選擇出生長速度快、根量大、色澤鮮亮、水平根系和垂直根系均發達的根系類型。通過對地上植株性狀和地下根系性狀同步選擇培育出的矮抗58，根系活力好，后期葉功能好，成熟期耐濕害和高溫危害，抗干熱風，籽粒灌漿充分，解決了小麥矮稈品種易早衰的技術難題。
最后，通過聚合抗逆、抗病性狀，增強廣適能力。采用連年早播，利用自然逆境、人工模擬極端低溫等方法連續多代選擇幼苗抗寒能力強的品系；通過多病原混合接種鑒定，強化選擇抗條銹病、白粉病、紋枯病等綜合抗病性；通過水旱交替法和酸堿適應性鑒定法，選育出耐濕耐旱、對酸堿性土壤適應能力強的優良株系，聚合抗凍、抗病、耐旱等多種優良性狀，優化優質基因組合、選擇籽粒均勻一致的結實類型，增強了高產品種矮抗58的穩產性和廣適性，解決了高產品種穩產性與廣適性難以結合的技術問題。
創新抗倒伏強度數字化測定與評價方法
隨著小麥產量水平的不斷提高，大面積倒伏、綜合抗性差、品質穩定性差已成為制約小麥高產穩產的突出問題。
茹振鋼率領科研團隊不斷探索，研制出便攜式作物抗倒強度電子測定儀（2012年獲實用新型專利），其推力測定范圍為0.001—50牛頓，實現了在實驗和田間正常生長狀態下對小麥單株、群體抗倒伏能力的快速、定量評價與選擇。
豐富小麥土壤酸堿適應性選擇理論
該團隊研究提出了小麥根系酸堿適應性鑒定和選擇方法，這豐富了小麥土壤酸堿適應性選擇理論。
小麥對土壤的適應性強，各種類型土壤均可種植，但要高產穩產，必須有綜合性能較好的土壤。研究發現，不同小麥品種根系對土壤酸堿性的適應能力不同，生長良好的小麥根系組織液通常維持pH值為6.0—6.4。
茹振鋼團隊據此創建了小麥酸堿適應性鑒定和選擇方法，用此法選育的矮抗58適宜于黃淮麥區不同土壤類型。應用該方法，他們測定了“百農64”“偃展1號”“偃展4110”等小麥品種，測定結果與實際吻合。
——— 設備領先 ————
建成全國唯一小麥根系走廊
在新鄉縣朗公廟鄉毛莊村，地下3.5米深處有一條長約50米寬約3米的走廊。走廊兩側全是巨型透明玻璃。這里是全國唯一的可觀察小麥根系的走廊。
由于根系生長環境的特殊性，再加上研究難度高、工作量大、效率低等多方面的限制，人們在育種過程中并沒有系統地將根系作為選擇目標。根系研究一直是小麥育種、栽培研究的薄弱領域。
為了深入研究根系形態、生長發育規律、生理特性及功能、農藝措施對根系的影響及調控等，茹振鋼教授科研團隊創建了這套小麥根系育種研究的設施。除此之外，學校還建有根系觀察箱、根系觀察墻等。
通過“根系觀察箱+根系觀察墻+根系觀察走廊”組合根系觀察設施，可以有效用于研究小麥不同生育階段、不同環境條件下，不同品種根數量、根毛多少、根毛長度以及根系發育的時空動態和適應性反應等。解決了小麥育種中根系性狀與地上植株性狀難以同步直觀選擇的技術難題，為高產品種培育及配套高產技術研究提供了強有力的技術支撐。
模擬出的自然界氣象條件
在河南科技學院的校園內，從分析實驗室，到人工氣候室，轉入智能溫室，一圈走下來只用幾分鐘。可就是這幾分鐘的路徑，將小麥育種的時間減少了6年。
茹振鋼說，在這里培育一個小麥新品種僅需2年。而在以前，他的導師黃光正教授在田間培育的“百農3217”，用了8年。
學校建成的價值兩百多萬元的人工氣候室，可人為模擬自然界的氣象條件而不受地理、季節等自然條件的限制。根據需要，可任意設置和精確控制室內的溫度、濕度、光照及CO2等指標，根據需要預先設置隨時間的變化曲線，自動實現四季或晝夜變化，很容易地模擬出需要的環境。
在人工氣候室，小麥實現了“一年四熟”，意味著“一年干四年的活”。“這是一個加速器。”這句話茹振鋼反復提及。一年四熟，兩年可以出一個好品種，特殊的類型，一年就可以出來。對于育種行業，如果在田間，二十年已經換了兩大代，而在這里五年就能實現。
