Актуальность. Возрастание антропогенной нагрузки на агроландшафты Сибири требует комплексных геоэкологических исследований почв. Особое внимание уделяется микроэлементам кобальту и молибдену, дисбаланс которых влияет на продуктивность экосистем. Проблема заключается в недостаточной изученности взаимосвязи между валовым содержанием и биодоступностью этих элементов в темно-серых лесных почвах региона. Цель исследования – геоэкологическая оценка темно-серых лесных почв юга Тюменской области по содержанию валовых форм Co и Mo и анализ закономерностей их транслокации в растения. Методы. Отбор почвенных и растительных образцов проведен в Тюменском и Упоровском районах. Валовое содержание микроэлементов определяли методом ICP-МS. Данные обработаны статистически с расчетом средних значений и корреляционным анализом (коэффициент Пирсона). Результаты. Валовое содержание кобальта в почвах составляет 8,0–14,4 мг/кг, молибдена – 0,36–0,55 мг/кг, что не превышает кларковых значений, но указывает на потенциальный дефицит Mo. Содержание Co в растениях прямо зависит от его валового запаса в почве. Для Mo выявлена сильная обратная корреляция (r ≈ – 0,97) между валовым содержанием в почве и аккумуляцией в растениях, что объясняется влиянием карбонатности породы на подвижность элемента. Геоэкологическое состояние почв по валовому содержанию микроэлементов удовлетворительное, однако выявленные закономерности указывают на необходимость учета факторов биодоступности при оценке экологического риска.