因F（x）=f（x）+g（x）=x³+（k-1）x²+（k+5）x-1，
F′（x）=3x²+2（k-1）x+（k+5），
因F（x）在区间（0，3）上不单调，
所以F′（x）=0在（0，3）上有实数解，且无重根，
由F′（x）=0得k（2x+1）=-（3x²-2x+5），
∴k=-

3x2−2x+5

2x+1

=−

3

4

[（2x+1）+

9

2x+1

−

10

3

]，
令t=2x+1，有t∈（1，7），记h（t）=t+

9

t

，
则h（t）在（1，3]上单调递减，在[3，7）上单调递增，
所以有h（t）∈[6，10），于是（2x+1）+

9

2x+1

∈[6，10）
得k∈（-5，-2]，而当k=-2时有F′（x）=0在（0，3）上有两个相等的实根x=1，故舍去，
所以k∈（-5，-2）；
故选：D．