As pastagens contribuem de maneira significativamente para os meios de subsistência e serviços ecossistêmicos e são consideradas como principal fonte de fibra e nutrientes animal. Este trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade espacial dos teores de cálcio, alumínio, acidez potencial, fósforo e carbono orgânico total, bem como sua correlação com a produtividade de uma pastagem de capim Mombaça em um Neossolo Litólico Distrófico no município de Floriano-PI. O trabalho foi realizado na fazenda experimental do Colégio Técnico de Floriano (CTF), pertencente à Universidade Federal do Piauí. A área avaliada corresponde a 2 ha cultivada com capim Mombaça (Panicum Maximum cv. Mombaça) irrigado com sistema de aspersão. A amostragem do solo foi realizada nos pontos de cruzamento de uma malha, com intervalos regulares de 10 metros em uma área de 0,54 ha, perfazendo o total de 54 pontos amostrais. Para análise dos dados foram utilizados os métodos da estatística clássica, análise de correlação, análise geoestatística e técnica de interpolação de dados. O diagnóstico da fertilidade do solo mostra o fósforo como o mais deficiente seguido do cálcio. Os valores de alumínio e acidez potencial mostram-se adequados ao bom desenvolvimento do capim Mombaça. A variabilidade dos mapas mostra a heterogeneidade da distribuição e concentração dos elementos no solo, o que possibilita a aplicação de fertilizantes em taxas variadas visando sua homogeneização. A produtividade teve forte relação com os teores cálcio e fósforo. O uso da geoestatísticas podem ser usadas para otimizar áreas de produção capim Mombaça em Neossolos Litólicos.