In keiner einzigen Grammatik finde ich etwas zur Vokativendung der Adjektive auf -ius. Bei den Nomina ist die Endung ganz klar -i.
Bei meinen Internetrecherchen bin ich mehrmals auf die Forum tertie gestoßen, bin mir aber nicht sicher.
Den zweiten meiner Links hat wohl keiner geöffnet. Das Problem wird allerdings dadurch verschärft, dass tertius auch als Prae- bzw. Cognomen in Gebrauch war.
Ansonsten kann man zu solchen Fragen den Neue-Wagener (mit eigenem Paragraphen zum Vokativ der Adjektive auf -ius) konsultieren, der aber auch nur das mitteilt, was filixens Links bereits entnommen werden konnte („Jedoch der Vocat. Sing. Masc. der Adjectiva auf ius hat nicht i, sondern ie.“)