Depois de muita tentativa, descobri um jeito.
Minha solução final é adicionar o arquivo /etc/profile.d/overlay.sh . Nela tenho essa linha, que desativa a sobreposição (mesmo efeito que o comando na questão).
gsettings set org.compiz.unityshell:/org/compiz/profiles/unity/plugins/unityshell/ shortcut-overlay false
Este arquivo é executado sempre que um usuário efetua login, então ele funciona mesmo quando é a primeira vez.